高校智慧物流實訓(xùn)基地建設(shè)與升級實踐研究

（湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 湖州 313000）

1 背景及意義

當前，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，推動著物流業(yè)大變革。大數(shù)據(jù)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(shù)應(yīng)用于物流業(yè)中，實現(xiàn)物流的自動化、可視化、可控化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，從而提高資源利用率和生產(chǎn)力水平。所謂智慧物流，是指利用集成智能化技術(shù)，使物流系統(tǒng)能模仿人的智能，具有思維、感知、學(xué)習(xí)、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(wù)操作能力，亟待提升物流從業(yè)人員對智慧物流技術(shù)的應(yīng)用能力。通過建設(shè)高水平的智慧物流實訓(xùn)基地，強化對大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的訓(xùn)練，是提升現(xiàn)代物流人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑。要培養(yǎng)出符合社會需要的物流技術(shù)技能創(chuàng)新型人才，就要求高職院校加大專業(yè)建設(shè)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(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對智慧供應(yīng)鏈物流實訓(xùn)基地進行建設(shè)或升級改造，并進行相應(yīng)的實踐教學(xué)模式的改革。

盡管近年來開設(shè)物流專業(yè)的院校有一些已經(jīng)建成有一定規(guī)模的實訓(xùn)中心，但目前基于供應(yīng)鏈運營管理一體化和智慧物流技術(shù)的實驗實訓(xùn)建設(shè)還很欠缺，尤其是面向企業(yè)需求的供應(yīng)鏈與智慧物流綜合應(yīng)用實訓(xùn)極其匱乏。很多院?，F(xiàn)有實訓(xùn)條件多以物流設(shè)備認知、物流文化展示和物流基礎(chǔ)操作為主，先進一點的實現(xiàn)了用管理軟件驅(qū)動硬件設(shè)備實現(xiàn)系統(tǒng)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(yīng)用或物流系統(tǒng)的模塊化操作，實訓(xùn)層次較低。如何推進建設(shè)智慧物流實訓(xùn)基地，凸顯專業(yè)特色、打造專業(yè)品牌、實現(xiàn)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(shè)發(fā)展共同面臨的問題。因此，研究智慧物流實訓(xùn)基地建設(shè)與升級實踐具有重要意義。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評

國內(nèi)物流實訓(xùn)室建設(shè)大致經(jīng)歷了三個階段：第一代為流程式軟件實訓(xùn)室，以物流管理軟件為基礎(chǔ)輔以簡單的物流設(shè)備，滿足簡單物流設(shè)備認知和物流軟件操作的教學(xué)需求；第二代為離散式硬件實訓(xùn)室，將工業(yè)設(shè)備進行改造引入到實訓(xùn)室中，基本涵蓋了物流活動所需的設(shè)備（以倉儲設(shè)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(xùn)室，是在前兩代的基礎(chǔ)上將軟、硬件集成應(yīng)用，構(gòu)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(xùn)教學(xué)更多地依靠硬件的設(shè)備操作和軟件的數(shù)據(jù)處理，而忽略了對其整體運作管理的關(guān)注。隨著物流教學(xué)改革的不斷深入，高職院校對物流實訓(xùn)教學(xué)也提出了新需求，單純以操作和簡單流程訓(xùn)練為主的實訓(xùn)內(nèi)容已經(jīng)很難適應(yīng)教學(xué)的要求。越來越多的反饋信息表明，物流實訓(xùn)教學(xué)只有從認識和操作為主走向以經(jīng)營管理為本，才能有效地實現(xiàn)物流人才的培養(yǎng)目標。

國內(nèi)外對于物流實訓(xùn)基地建設(shè)的研究比較少，且由于實訓(xùn)基地的建設(shè)都要結(jié)合地方經(jīng)濟、政策與學(xué)校專業(yè)定位、資源與自身條件，所以對實訓(xùn)基地的建設(shè)與功能要求各不相同。

湖州技術(shù)學(xué)院曾基于“校企合作，工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式，提出物流生產(chǎn)性實訓(xùn)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(xùn)中心、物流咨詢策劃服務(wù)中心、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育服務(wù)中心。七個區(qū)即為物流文化及沙盤推演實訓(xùn)區(qū)、倉儲配送實訓(xùn)區(qū)、制造業(yè)物流實訓(xùn)區(qū)、物流信息化實訓(xùn)區(qū)、連鎖經(jīng)營實訓(xùn)區(qū)、快遞物流實訓(xùn)區(qū)、物流業(yè)務(wù)培訓(xùn)區(qū)。

湖北城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院提出現(xiàn)代物流實訓(xùn)中心的構(gòu)成有：現(xiàn)代物流軟件實訓(xùn)室、連鎖經(jīng)營實訓(xùn)室、GPS/GIS實訓(xùn)室、倉儲配送實訓(xùn)室等一共四個實訓(xùn)區(qū)。

由于智慧物流提出的時間很短，只有極少數(shù)院校研究了智慧物流實訓(xùn)基地的建設(shè)問題。廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集成應(yīng)用及物流管理專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實訓(xùn)室建設(shè)定位進行了研究，只對物聯(lián)網(wǎng)及智慧供應(yīng)鏈實訓(xùn)室建設(shè)內(nèi)容進行了簡單研究。

嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院探討了智慧物流實訓(xùn)基地建設(shè)相關(guān)問題，提出了建設(shè)的思路和目標：在原有現(xiàn)代物流實訓(xùn)中心的基礎(chǔ)上，新建智慧物流虛擬仿真中心和順豐物流服務(wù)中心。其中，智慧物流虛擬仿真中心基于VR/AR、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，建設(shè)集物流VR/AR虛擬仿真、物流大數(shù)據(jù)虛擬仿真、物流系統(tǒng)規(guī)劃與仿真、供應(yīng)鏈運營虛擬仿真和數(shù)字化學(xué)習(xí)等五大功能于一體的實訓(xùn)區(qū)域。順豐物流服務(wù)中心涵蓋客戶服務(wù)和快遞終端服務(wù)兩大功能實訓(xùn)區(qū)域。

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

3 目前物流實訓(xùn)基地存在的主要問題

湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院物流實訓(xùn)中心于2012年規(guī)劃建設(shè)完成，已經(jīng)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(tǒng)軟件等。五年來該實訓(xùn)中心在專業(yè)實訓(xùn)課上的使用，為下一步系統(tǒng)繼續(xù)升級、增加信息化能力、提升供應(yīng)鏈視角下的管理升級提供了較為堅實的實踐基礎(chǔ)。隨著通信和信息技術(shù)日新月異，智慧物流發(fā)展進程大大加快，實訓(xùn)中心現(xiàn)有硬件已經(jīng)存在滯后，難以培養(yǎng)綜合型人才。目前的設(shè)備設(shè)施只能滿足學(xué)生物流基礎(chǔ)實訓(xùn)，操作性、實踐性僅接近企業(yè)基礎(chǔ)崗位要求，無法滿足當前供應(yīng)鏈智慧物流的發(fā)展需要，具體如下：

（1）整個實訓(xùn)中心沒有供應(yīng)鏈整體流程銜接；

（2）軟、硬件脫節(jié)，沒有整體信息流和數(shù)據(jù)庫；

（3）各模塊缺乏關(guān)聯(lián)，孤島式作業(yè)明顯；

（4）實訓(xùn)課程可開發(fā)的資源有限，實訓(xùn)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(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、目視化、可視化裝置及技術(shù)；

（6）不同專業(yè)應(yīng)用的拓展性和延展性嚴重不足，比如物流實訓(xùn)與精益生產(chǎn)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能制造、智能工廠實訓(xùn)是獨立設(shè)計與使用的，無法實現(xiàn)學(xué)校資源共享，也不能滿足科研、校外培訓(xùn)、校企合作等需要。

為解決上述問題，本文基于供應(yīng)鏈一體化運營管理一體化思想設(shè)計了物流實訓(xùn)基地升級改造建設(shè)方案，增加精益生產(chǎn)/智能工廠、自動化、信息化倉配物流及電商零售物流技術(shù)集成應(yīng)用，充分利用現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)與5年來的實踐成果，以降低現(xiàn)代實訓(xùn)中心向智慧物流轉(zhuǎn)變的建設(shè)成本。

4 基于供應(yīng)鏈一體化的智慧物流實訓(xùn)基地及升級改造方案

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

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

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

圖1 基于供應(yīng)鏈一體化的智慧物流實訓(xùn)基地建設(shè)與升級構(gòu)想圖

4.1 升級改造整體方案目標

總體目標是將現(xiàn)有物流實訓(xùn)基地改造成先進、實用的智慧物流實訓(xùn)基地，并不斷完善升級，為實訓(xùn)和科研提供服務(wù)，設(shè)計方案如下：

（1）升級設(shè)備及系統(tǒng)，將實驗室設(shè)備全部聯(lián)動，實現(xiàn)物流基地信息化。將原有設(shè)備全部對接起來，實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備聯(lián)動，人與設(shè)備互動，人與人互動。提高原有設(shè)備利用率，提升物流信息化實訓(xùn)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(xiàn)供應(yīng)鏈物流一體化。

（2）建設(shè)企業(yè)物流作業(yè)真實環(huán)境的實訓(xùn)室，實現(xiàn)物流作業(yè)智能化。通過增加企業(yè)應(yīng)用的設(shè)備營造縮微的企業(yè)物流作業(yè)真實環(huán)境，增加新技術(shù)設(shè)備，如語音分揀、智能機器人分揀、RFID技術(shù)，均可由學(xué)生通過實際崗位實訓(xùn)得到鍛煉，讓學(xué)生真正擁有智慧物流技術(shù)及先進設(shè)備操作能力，達到理論與實踐相結(jié)合，能更好地就業(yè)。

（3）建設(shè)全面、系統(tǒng)的智慧物流實訓(xùn)基地，實現(xiàn)物流人才多技能化。通過系統(tǒng)流程分析，提高學(xué)生供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)分析和設(shè)計能力；對智慧物流實訓(xùn)基地的升級改造是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，本文不僅研究其作業(yè)流程、功能設(shè)計、布局、設(shè)備和軟件，而且結(jié)合企業(yè)物流實際情況，建立完整的智慧物流系統(tǒng)，滿足教育、科研、生產(chǎn)、物流系統(tǒng)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(xiàn)專業(yè)發(fā)展多元化。為智慧物流實訓(xùn)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(xùn)環(huán)境和物流人才隊伍，聯(lián)合湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院其他院系的師資隊伍和相關(guān)成果，合作共建物流科研協(xié)同創(chuàng)新平臺，逐步提高智慧物流及物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)的研發(fā)、測評、推廣和人才培訓(xùn)，職業(yè)技能鑒定等服務(wù)能力，為長三角及華東相關(guān)企業(yè)提供物流信息化服務(wù)。

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

（5）為科研和教學(xué)提供良好條件，實現(xiàn)課程開發(fā)平臺化。通過智慧物流實訓(xùn)中心校企聯(lián)動機制，選派學(xué)校優(yōu)秀教師及企業(yè)能工巧匠共同擔(dān)任實踐教學(xué)指導(dǎo)老師，并鼓勵校內(nèi)教師積極參與建立校企聯(lián)動，合作育人，協(xié)作生產(chǎn)，共同研發(fā)的運行模式，不斷開發(fā)校企合作實訓(xùn)課程、教材、課件、軟件等優(yōu)質(zhì)實踐教學(xué)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(xùn)基地的主要功能模塊

（1）智能倉儲管理系統(tǒng)（新增）。系統(tǒng)采用統(tǒng)一部署集中管理，一套系統(tǒng)管理整個物流實訓(xùn)基地，學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生正確引用物流企業(yè)作業(yè)與業(yè)務(wù)流程。

（2）智能收貨實訓(xùn)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(jīng)過控制系統(tǒng)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(yīng)貨物上。當帶有RFID標簽的貨物經(jīng)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(shù)，提高實訓(xùn)室信息化程度，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)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(tǒng)（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(yīng)揀取的物品及數(shù)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(dǎo)致區(qū)域單元化的現(xiàn)狀，通過系統(tǒng)技術(shù)對接，升級原來控制系統(tǒng)，實現(xiàn)信息化、庫存可視化、無紙化。有效利用原來采購的硬件設(shè)備，提高綜合利用率。

圖2 基于供應(yīng)鏈一體化的智慧物流實訓(xùn)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(xiàn)倉庫的信息自動化、精細化管理，指導(dǎo)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(xiàn)數(shù)字化管理，出／入庫、物料庫存量等倉庫日常管理業(yè)務(wù)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(jīng)驗的依賴，以信息系統(tǒng)將物流作業(yè)標準化，以系統(tǒng)發(fā)出信息作為操作指令；實現(xiàn)對現(xiàn)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(nèi)的執(zhí)行設(shè)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(xùn)區(qū)（新增）。在RF整件倉儲中增加RFID自動識別器，實現(xiàn)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(shù)應(yīng)用，提高學(xué)生技術(shù)水平。

（6）智能語音分揀實訓(xùn)區(qū)（新增）。語音分揀是一種國際先進的物流技術(shù)，它是將任務(wù)指令通過TIS引擎轉(zhuǎn)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(xiàn)培訓(xùn)成本低、適應(yīng)性強、信息隨時隨地的共享，非常適合物流信息技術(shù)專業(yè)的學(xué)生進行有效的實訓(xùn)。

（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(wù)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(nèi)部，只需要在工作站等待，系統(tǒng)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(tǒng)指導(dǎo)下完成業(yè)務(wù)后，再將貨架送回到分揀庫區(qū)。

智能機器人分揀實訓(xùn)區(qū)由系統(tǒng)主導(dǎo)：系統(tǒng)會對接用戶OMS/WMS，訂單下達后，所有的資源調(diào)度與業(yè)務(wù)流程的推進均由系統(tǒng)主導(dǎo)，所有的數(shù)據(jù)流（包括表單）也由系統(tǒng)創(chuàng)建并維護，無需人工介入，員工只需要在系統(tǒng)（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(tǒng)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(wù)管理、庫存管理、異常報警等。

5 結(jié)語

本文以高職院校為例，進行了智慧物流實訓(xùn)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(xùn)中心功能、設(shè)備與流程時，應(yīng)用了供應(yīng)鏈一體化和智慧物流的思想。

（2）技術(shù)創(chuàng)新：信息化、智能化、自動化技術(shù)集成應(yīng)用，軟件與硬件結(jié)合，方案與操作結(jié)合，從供應(yīng)鏈角度實現(xiàn)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(shù)的高技能人才、師生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和教學(xué)模式改革的實踐基地，綜合利用原有設(shè)備與設(shè)施，結(jié)合新技術(shù)、新設(shè)備，實現(xiàn)智慧化物流，軟件與硬件結(jié)合，方案與操作結(jié)合，從供應(yīng)鏈角度實現(xiàn)一體化物流。新的智慧物流實訓(xùn)基地，將以學(xué)生為中心進行教學(xué)創(chuàng)新、拓寬科研和社會服務(wù)范圍，可以成為物流與供應(yīng)鏈大賽（校內(nèi)賽、省賽甚至國賽）訓(xùn)練基地。

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