自动化立体仓库与自动分拣系统

1、 WMS是仓库管理系统(Warehouse Management System) 的缩写，仓库管理

系统是通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，综合批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程，实现完善的企业仓储信息管理。该系统可以独立执行库存操作，与其他系统的单据和凭证等结合使用，可提供更为完整全面的企业业务流程和财务管理信息。

WMS 系统的功能

货位管理

采用数据收集器读取产品条形码，查询产品在货位的具体位置，（如X 产品

在A 货区B 航道C 货位），实现产品的全方位管理。

通过终端或数据收集器实时地查看货位货量的存储情况、空间大小及产品的

最大容量，管理货仓的区域、容量、体积和装备限度。

产品质检

产成品包装完成并粘贴条码之后，运到仓库暂存区由质检部门进行检验，质

检部门对检验不合格的产品扫描其包装条码，并在采集器上作出相应记录，检验完毕后把采集器与计算机进行连接，把数据上传到系统中；对合格产品生成质检单，由仓库保管人员执行生产入库操作，

产品入库

从系统中下载入库任务到采集器中，入库时扫描其中一件产品包装上的条

码，在采集器上输入相应数量，扫描货位条码（如果入库任务中指定了货位，则采集器自动进行货位核对），采集完毕后把数据上传到系统中，系统自动对数据进行处理，数据库中记录此次入库的品种、数量、入库人员、质检人员、货位、产品生产日期、班组等所有必要信息，系统并对相应货位的产品进行累加。

物料配送

根据不同货位生成的配料清单包含非常详尽的配料信息，包括配料时间、配

料工位、配料明细、配料数量等，相关保管人员在拣货时可以根据这些条码信息自动形成预警，对错误配料的明细和数量信息都可以进行预警提示，极大的提高仓库管理人员的工作效率。

产品出库

产品出库时仓库保管人员凭销售部门的提货单，根据先入先出原则，从系统

中找出相应产品数据下载到采集器中，制定出库任务，到指定的货位，先扫描货位条码（如果货位错误则采集器进行报警），然后扫描其中一件产品的条码，如果满足出库任务条件则输入数量执行出库，并核对或记录下运输单位及车辆信息（以便以后产品跟踪及追溯使用），否则采集器可报警提示。

仓库退货

根据实际退货情况，扫描退货物品条码，导入系统生成退货单，确认后生成

退货明细和帐务的核算等。

仓库盘点

根据公司制度，在系统中根据要进行盘点的仓库、品种等条件制定盘点任务，

把盘点信息下载到采集器中，仓库工作人员通过到指定区域扫描产品条码输入数量的方式进行盘点，采集完毕后把数据上传到系统中，生成盘点报表。

库存预警

另外仓库环节可以根据企业实际情况为仓库总量、每个品种设置上下警戒

线，当库存数量接近或超出警戒线时，进行报警提示，及时地进行生产、销售等的调整，优化企业的生产和库存。

质量追溯

此环节的数据准确性与之前的各种操作有密切关系。可根据各种属性如生产

日期、品种、生产班组、质检人员、批次等对相关产品的流向进行每个信息点的跟踪；同时也可以根据相关产品属性、操作点信息对产品进行向上追溯。 信息查询与分析报表在此系统基础上，可根据需要设置多个客户端，为不同的部门设定不同的权限，无论是生产部门、质检部门、销售部门、领导决策部门都可以根据所赋权限在第一时间内查询到相关的生产、库存、销售等各种可靠信息，并可进行数据分析。同时可生成并打印所规定格式的报表。

其他功能

1、业务批次管理

该功能提供完善的物料批次信息、批次管理设置、批号编码规则设置、日常

业务处理、报表查询，以及库存管理等综合批次管理功能，使企业进一步完善批次管理，满足经营管理的需求。

2、保质期管理

在批次管理基础上，针对物料提供保质期管理及到期存货预警，以满足食品

和医药行业的保质期管理需求。用户可以设置保质期物料名称、录入初始数据、处理日常单据，以及查询即时库存和报表等。

3、质量检验管理

集成质量管理功能是与采购、仓库、生产等环节的相关功能，实现对物料的

质量控制，包括购货检验、完工检验和库存抽检3种质量检验业务。同时为仓库系统提供质量检验模块，综合处理与质量检验业务相关的检验单、质检方案和质检报表，包括设置质检方案检验单、质检业务报表等业务资料，以及查询质检报表等。

4、即时库存智能管理

该功能用来查询当前物料即时库存数量和其他相关信息，库存更新控制随时

更新当前库存数量，查看方式有如下多种。

所有仓库、仓位、物料和批次的数量信息

当前物料在仓库和仓位中的库存情况

当前仓库中物料的库存情况

当前物料的各批次在仓库和仓位中的库存情况

当前仓库及当前仓位中的物料库存情况

5、赠品管理

该功能实现赠品管理的全面解决方案，包括赠品仓库设置、连属单据定义、

赠品单据设置、定义业务单据联系、日常业务流程处理，以及报表查询等功能。

6、虚仓管理

仓库不仅指具有实物形态的场地或建筑物，还包括不具有仓库实体形态，但

代行仓库部分功能且代表物料不同管理方式的虚仓。仓库管理设置待检仓、代管仓和赠品仓等3种虚仓形式，并提供专门单据和报表综合管理虚仓业务。

7、仓位管理

该功能在仓库中增加仓位属性，同时进行仓位管理，以丰富仓库信息，提高

库存管理质量，主要包括基础资料设置、仓库仓位设置、初始数据录入、日常业务处理和即时库存查询等。

8、业务资料联查

单据关联（包括上拉式和下推式关联）是工业供需链业务流程的基础，而单

据联查查询业务流程中的单据关系。在仓库系统中提供了单据、凭证、账薄、报表的全面关联，以及动态连续查询。

9、多级审核管理

多级审核管理是对多级审核、审核人、审核权限和审核效果等进行授权的工

作平台，是采用多角度、多级别及顺序审核处理业务单据的管理方法。它体现了工作流管理的思路，属于ERP 系统的用户授权性质的基本管理设置。

10、系统参数设置

该功能初始设置业务操作的基本业务信息和操作规则，包括设置系统参数、

单据编码规则、打印及单据类型等，帮助用户把握业务操作规范和运作控制。

11、完善的系统辅助工具

利用功能强大、使用灵活方便的系统工具，用户可以处理数据，满足自身需

要。

12、波次计划WAVE

将多个订单合成一个订单，或将一个大订单拆分成多个小订单。主要用来提

高拣货效率。

13、DAS/DPS

支持订单的播种分拣或订单的摘果方式拣选。

2、 方式以及各自的特点

AGV 是（Automated Guided Vehicle）的缩写，意即“自动导引运输车”，

是指装备有电磁或光学等自动导引装置，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV 属于轮式移动机器人（WMR――Wheeled Mobile Robot）的范畴。

AGV 主要三项技术：铰链结构、发动机分置技术和能量反馈。

AGV 导航方式以及各自的特点

1 直接坐标 （Cartesian Guidance）

用定位块将AGV 的行驶区域分成若干坐标小区域，通过对小区域的计数实现

导引，一般有光电式（将坐标小区域以两种颜色划分，通过光电器件计数）和电磁式（将坐标小区域以金属块或磁块划分，通过电磁感应器件计数）两种形式，其优点是可以实现路径的修改，导引的可靠性好，对环境无特别要求。缺点是地面测量安装复杂，工作量大，导引精度和定位精度较低，且无法满足复杂路径的要求。

2 电磁导引（Wire Guidance）

电磁导引是较为传统的导引方式之一，目前仍被许多系统采用，它是在AGV

的行驶路径上埋设金属线，并在金属线加载导引频率，通过对导引频率的识别来实现AGV 的导引。其主要优点是引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简单而可靠，便于控制和通讯，对声光无干扰，制造成本较低。缺点是路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性大。

3 磁带导引 （Magnetic Tape Guidance）

与电磁导引相近，用在路面上贴磁带替代在地面下埋设金属线，通过磁感应

信号实现导引，其灵活性比较好，改变或扩充路径较容易，磁带铺设简单易行，但此导引方式易受环路周围金属物质的干扰，磁带易受机械损伤，因此导引的可靠性受外界影响较大。

4 光学导引（Optical Guidance）

在AGV 的行驶路径上涂漆或粘贴色带，通过对摄像机采入的色带图象信号进

行简单处理而实现导引，其灵活性比较好，地面路线设置简单易行，但对色带的污染和机械磨损十分敏感，对环境要求过高，导引可靠性较差，精度较低。

5 激光导航（Laser Navigation）

激光导引是在AGV 行驶路径的周围安装位置精确的激光反射板，AGV 通过激

光扫描器发射激光束，同时采集由反射板反射的激光束，来确定其当前的位置和航向，并通过连续的三角几何运算来实现AGV 的导引。

此项技术最大的优点是，AGV 定位精确；地面无需其他定位设施；行驶路径

可灵活多变，能够适合多种现场环境，它是目前国外许多AGV 生产厂家优先采用的先进导引方式；缺点是制造成本高，对环境要求较相对苛刻（外界光线，地面要求，能见度要求等），不适合室外（尤其是易受雨、雪、雾的影响）。

6 惯性导航 （Inertial Navigation）

惯性导航是在AGV 上安装陀螺仪，在行驶区域的地面上安装定位块，AGV 可

通过对陀螺仪偏差信号（角速率）的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置和航向，从而实现导引。

此项技术在军方较早运用，其主要优点是技术先进，较之有线导引，地面处

理工作量小，路径灵活性强。其缺点是制造成本较高，导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及其后续信号处理密切相关。

7 视觉导航 （Visual Navigation ）

8 GPS（全球定位系统）导航 （Global Position System）

通过卫星对非固定路面系统中的控制对象进行跟踪和制导，目前此项技术还

在发展和完善，通常用于室外远距离的跟踪和制导，其精度取决于卫星在空中的固定精度和数量，以及控制对象周围环境等因素。

由此发展出来的是iGPS （室内GPS ）和dGPS （用于室外的差分GPS ），其精

度要远远高于民用GPS ，但地面设施的制造成本是一般用户无法接受的。

3、

自动化立体仓库定义

自动化立体仓库，是物流仓储中出现的新概念。利用立体仓库设备可实现仓

库高层合理化，存取自动化，操作简便化；自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架，巷道式堆垛起重机、入（出）库工作台和自动运进（出）及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作。管理上采用计算机及条形码技术。

自动化立体仓库发展历史

仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代

初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。

对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥

式堆垛起重机，1973年开始研制中国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米），该库1980年投入运行。到2003年为止，中国自动化立体仓库数量已

超过200座。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。

自动化立体仓库（AS/RS）是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库托盘输

送机系统、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化系统。运用一流的集成化物流理念，采用先进的控制、总线、通讯和信息技术，通过以上设备的协调动作进行出入库作业。

三家企业应用情况

长春轨道客车股份有限公司的前身长春客车厂, 是中国铁路客车生产的龙

头企业。长客股份公司为筹备生产350公里高速动车组, 于2007年投资40个亿在长春市新建长春轨道交通设备制造产业园, 并将于2010年投入使用, 其中园区内的中央仓库为一座占地3万平方米的立体仓库。

SAP公司起源于德国, 是ERP 思想的倡导者, 其公司下的产品SAP R ／3系统是世界上最成功的ERP 软件之一, 世界500强中有80％的企业都在使用这套系

统。SAP R／3系统中的仓库管理模块则是专门为立体仓库的优化管理而设计。

杭州味全食品

4、

5、 自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。 控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。

分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置动作，使改变在输送装置上的运行方向进入其它输送机或进入分拣道口。分类装置的种类很多，一般有推出式、浮出式、倾斜式和分支式几种，不同的装置对分拣货物的包装材料、包装重量、包装物底面的平滑程度等有不完全相同的要求。

输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品贯通过控制装置、分类装置，并输送装置的两侧，一般要连接若干分拣道口，使分好类的商品滑下主输送机（或主传送带）以便进行后续作业。

分拣道口是已分拣商品脱离主输送机（或主传送带）进入集货区域的通道，一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使商品从主输送装置滑向集货站台，在那里由工作人员将该道口的所有商品集中后或是入库储存，或是组配装车并进行配送作业。

以上四部分装置通过计算机网络联结在一起，配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。

6、