实验简介
(一)实验的必要性和实用性
绿色物流和智慧物流是物流产业转型升级的趋势,它们在构建现代物流供应链体系中扮演着重要角色。智慧仓储连接生产和消费端,集运输、仓储、配送、信息等服务功能为一体, 是物流供应链系统中必不可少的一环,是打造绿色物流供应链的重要组成部分。智慧仓中的拣选系统自动化、数字化、智能化是现代智慧物流发展的一个重要方向。当前基于AGV机器人智能拣选系统已经成为新零售、 智能制造等行业智慧仓的主流的解决方案。它不是传统物流仓配要素简单的叠加,而是智能系统平台上物流各作业环节的无缝衔接,由侧重作业能力转向侧重智能管理与数据决策优化能力, 要求物流管理者必须在熟悉完整的物流作业环节基础上,掌握先进的智能物流管理策略和方法。这些具有学科交叉性质的知识能力目标的培养不能停在理论层面, 必须通过实验教学来融合智慧物流相关课程理论教学内容。但是,智慧仓智能拣选的模式和应用场景都在不断发展创新,智能拣选模式类型多,系统构建复杂,设备更迭淘汰快, 而学校建造智慧仓智能拣选系统需要较大的场地空间,资金投入大,且实验人数受限,开设相关的实体实验困难,学生很难有机会参与其中,实际了解其运作过程和内在的智能管理优化策略。
为此,项目组将泉州鞋服企业的智慧物流产业园智能仓储中心进行虚拟化、数字化,设计开发了一款跨课程的“绿色低碳背景下鞋服智慧仓拣选系统优化虚拟仿真实验”, 拓展并完善了课程实验教学内容。可见,本虚拟仿真实验项目具有突出的必要性和实用性。
(二)教学设计的合理性
本项目依托企业经济活动国家级虚拟仿真实验教学中心和泉州鞋服企业智慧仓,将“真实企业场景”与“虚拟仿真技术”相结合,模拟真实的“货到人”AGV机器人智能拣选场景, 增强学习者的操作体验。实验课程团队改变传统的注入式教学方式,遵循“以学生为中心、问题导向、创新驱动”的实验教学理念,基于“体验-探究-应用”的实验操作,将任务驱动式、沉浸情景式、自主探究式、 体验式教学、启发式教学等方法应用到实际的教学过程中,将系统的设备认知、流程管理、规划布局、优化运作和绿色物流等不同知识内容进行有效的串联,浓缩在一个虚拟仿真实验项目中, 设计不同情景实验优化决策任务,提供开放式的决策过程,最大限度地开放和利用教学资源,鼓励探索创新精神。本项目不仅让学生了解当前智慧仓物流机器人智能拣选系统中的采用的先进技术, 并促使其思考物流中心货到人智能拣选运作过程中多环节的相互作用机理,有利于提高学生的学习兴趣,培养学生发现问题、解决问题的能力。
(三)实验系统的先进性
本实验系统应用UnrealEngine4引擎、3D次时代建模、WebGL等当前最前沿的VR技术进行开发。项目采取集中管理、统一部署的B/S架构, 确保技术体系有足够的能力来支撑本项目的需求发展;使用MVC模式,将整个系统按逻辑划分为数据逻辑、显示逻辑和控制逻辑,降低构件之间的耦合性,降低维护难度并提高重用性; 并采用了组件式开发等多项核心技术及先进的体系结构,选择先进的软件技术构造系统的支撑平台和运行环境,保证系统具有充分的先进性。充分考虑各类使用人员的能力和素质、专业结构、 业务需求等诸多因素对系统产生的综合影响,遵循各类用户的操作习惯,注重突出系统功能的实用性,人机界面友好,可操作性强,让使用者有很强的真实感、融入感与参与感,可在任何时刻、任何地点进行实验, 无时间与空间的限制。