3. 軟件

        立體庫的(de)軟件系統主要包括WMS系統，WCS系統和(hé)監控系統等。有的(de)供應商将監控系統與WCS系統集成在一起，統稱爲WCS系統。對(duì)此，伍強科技從系統實施角度考慮，采用(yòng)分(fēn)開設計的(de)架構，取得(de)了(le)較好的(de)效果。

        WMS系統

        作爲立體庫的(de)WMS系統，除了(le)要求具備普通(tōng)的(de)WMS功能外，還(hái)有很多(duō)特别之處。總結如下(xià)：

        （1）組盤要求

        組盤要求非常嚴格，絕對(duì)不能超差和(hé)超重，這(zhè)是AS/RS系統的(de)顯著特點。AS/RS有尺寸和(hé)重量監測裝置，要求這(zhè)兩項均不超過設定值；

        （2）貨位均衡

        自動化(huà)立體庫基于作業安全和(hé)效率的(de)考慮，對(duì)貨位分(fēn)配有特别的(de)要求。一般情況下(xià)，要求同一SKU的(de)多(duō)個(gè)托盤被均勻分(fēn)配到不同巷道，在整個(gè)作業過程中各巷道的(de)托盤數基本相同。這(zhè)是與普通(tōng)的(de)倉庫管理(lǐ)系統不同的(de)地方；

        （3）實時(shí)性要求

        一方面堆垛機完成每個(gè)作業的(de)時(shí)間并不相同，另一方面由于故障等原因，會導緻分(fēn)配的(de)任務并不能按時(shí)完成，從而打亂了(le)原先的(de)分(fēn)配原則。這(zhè)時(shí)要求WMS系統根據實時(shí)情況分(fēn)配貨位。此外，由于堆垛機是自動完成作業的(de)，所以WMS要實時(shí)記錄貨位的(de)變化(huà)，避免出現賬實不符；

        （4）故障處理(lǐ)

        WMS故障類型很多(duō)。主要有兩個(gè)需要處理(lǐ)：

        貨位空故障：出庫時(shí)，當記錄的(de)貨位有托盤，但實際監測沒有，造成帳實不符。

        這(zhè)一類故障将直接影(yǐng)響本次發貨，而系統也(yě)需要進行處理(lǐ)。一般情況下(xià)，處理(lǐ)此類錯誤首先需要人(rén)工确認監測結果是否正确。如果屬于監測錯誤，則應修複設備，排除故障，重新作業；如果檢測無誤，則要求重新分(fēn)配貨位，并對(duì)當前貨位進行跟蹤處理(lǐ)。

        貨位滿故障：入庫時(shí)，當記錄的(de)貨位無貨物(wù)，但實際監測有托盤，造成賬實不符。

        這(zhè)一類故障影(yǐng)響入庫作業，處理(lǐ)此類錯誤首先需要人(rén)工确認監測結果是否正确。如果屬于監測錯誤，則應修複設備，排除故障，繼續作業；如果檢測無誤，則要求重新分(fēn)配貨位并對(duì)當前貨位的(de)貨物(wù)進行跟蹤，修複庫存。

        此外的(de)故障還(hái)有庫存不準确等，也(yě)需要處理(lǐ)。維持庫存準确是保證作業流暢的(de)前提。

        （5）在線揀選

        在線揀選是AS/RS系統的(de)一項重要功能。WMS對(duì)此要有相應支持。

        在線揀選對(duì)于波次揀選時(shí)，要求減少堆垛機作業次數，一次完成整個(gè)波次的(de)揀選，有些類似于提總揀選；

        在線揀選在揀選完成後，面臨托盤回庫的(de)問題。有兩種策略：其一是回到原貨位，其二是重新分(fēn)配貨位。不管采用(yòng)哪種策略，WMS将擔負管理(lǐ)貨位和(hé)分(fēn)配貨位的(de)責任。如果揀選完成後成了(le)空托盤，堆垛機可(kě)将空托盤自動收集成垛存放在靠近揀選位的(de)某個(gè)空貨格内。

        （6）貨位鎖定

        貨位鎖定對(duì)于AS/RS系統非常重要。有時(shí)是因爲堆垛機故障需要鎖定貨位，有時(shí)是因爲其他(tā)原因需要鎖定。WMS系統應提供自動和(hé)手工鎖定貨位的(de)功能。

        （7）貨位狀态管理(lǐ)

        AS/RS系統的(de)貨位狀态有很多(duō)種，如空貨位、滿貨位、入庫狀态、出庫狀态、鎖定狀态，此外還(hái)要根據實際應用(yòng)設計其他(tā)狀态。

        （8）與WCS接口

        當然，除與ERP有接口外，WMS必須與自動化(huà)監控系統有接口。由于系統和(hé)設備的(de)多(duō)樣性，接口也(yě)具有多(duō)樣性。伍強科技設計的(de)WCS系統架構，将WMS與設備隔離開來(lái)，實現了(le)WMS與設備無關，進而簡化(huà)WMS的(de)設計、發布和(hé)維護。

        立體庫WMS的(de)特性還(hái)有很多(duō)，如盤庫策略和(hé)方法、貨位的(de)優先級管理(lǐ)、雙深度貨位管理(lǐ)等。限于篇幅，不一一例舉。

        WCS系統

        關于WCS的(de)概念，大(dà)家理(lǐ)解的(de)并不一緻。從伍強科技的(de)觀點來(lái)看，WCS乃是位于WMS之下(xià)和(hé)監控系統之上的(de)信息系統，完成WMS與自動化(huà)系統的(de)連接。這(zhè)是WMS系統與自動化(huà)系統無關性理(lǐ)論的(de)基本内容。有人(rén)把WCS理(lǐ)解爲監控系統，是沒有理(lǐ)解伍強科技關于WMS與自動化(huà)系統無關性理(lǐ)論的(de)重要性。從一定意義上講，WMS與設備無關理(lǐ)念的(de)提出，是伍強科技對(duì)物(wù)流技術做(zuò)出的(de)重大(dà)貢獻。

        衆所周知，一個(gè)複雜(zá)的(de)物(wù)流系統，其自動化(huà)系統會不止一個(gè)。有時(shí)，這(zhè)些自動化(huà)系統并不是一個(gè)供應商所提供，這(zhè)就形成了(le)多(duō)個(gè)子監控系統。如果WMS直接與這(zhè)些監控系統連接，勢必破壞WMS的(de)獨立性和(hé)标準化(huà)，給系統開發和(hé)維護帶來(lái)很大(dà)困難。試想，如果一個(gè)WMS實施的(de)每一個(gè)系統都是不一樣的(de)，未來(lái)的(de)維護将是怎樣的(de)一個(gè)态勢？此外，一個(gè)基本的(de)事實是大(dà)部分(fēn)WMS廠商并不了(le)解自動化(huà)系統。

        下(xià)圖表示了(le)兩種結構的(de)差異：

        圖1表達的(de)結構是傳統的(de)結構。WMS直接與設備連接。有人(rén)問，這(zhè)有何不妥嗎？這(zhè)個(gè)問題隻有對(duì)物(wù)流系統實施非常熟悉的(de)人(rén)才知道，這(zhè)一結構是導緻很多(duō)矛盾産生的(de)根源。其實，更大(dà)的(de)問題還(hái)不是這(zhè)裏，而是這(zhè)種非标準化(huà)設計思想，導緻了(le)WMS系統本身的(de)不穩定。更不要說實施、部署、維護的(de)困難了(le)。

        WCS的(de)基本功能包括接受WMS的(de)作業指令，經過整理(lǐ)、組合、拆分(fēn)，形成各自動化(huà)系統的(de)作業指令，分(fēn)發給各自動化(huà)系統。同時(shí)，接收各自動化(huà)系統的(de)現場(chǎng)狀态，反饋給WMS。

        從WCS的(de)角度看，WMS是關于作業要求的(de)發出者。在入庫作業時(shí)，将托盤貨物(wù)存放在什(shén)麽位置；在出庫作業時(shí)，要求貨物(wù)從什(shén)麽位置出，出多(duō)少，這(zhè)些應是WMS的(de)工作内容。而具體由什(shén)麽系統去執行，并不是WMS要關心的(de)事情，WCS則完成了(le)任務分(fēn)發的(de)工作。這(zhè)種架構設計看似簡單，卻給物(wù)流系統帶來(lái)了(le)革命性的(de)影(yǐng)響。

        WCS有如下(xià)顯著特點：

        明(míng)确了(le)WMS與設備無關的(de)概念，結構清晰，易于維護；

        理(lǐ)清了(le)WMS與監控系統的(de)職責，各司其職，不再有理(lǐ)不清的(de)矛盾；

        對(duì)于大(dà)型物(wù)流中心，大(dà)大(dà)減少了(le)聯合調試的(de)時(shí)間；

        系統穩定性大(dà)大(dà)加強；

        便于遠(yuǎn)程部署WMS系統，尤其是雲端系統的(de)部署變得(de)可(kě)行。

        監控系統

        顧名思義，監控系統完成自動化(huà)作業的(de)任務監控。

        在一個(gè)自動化(huà)立體庫系統中，監控系統要求與立體庫設備發生緊密的(de)互動，主要是堆垛機、輸送機、穿梭車等。在其他(tā)系統中，還(hái)有分(fēn)分(fēn)揀機、AGV、機械手等自動化(huà)設備。

        堆垛機監控系統

        入庫：一個(gè)堆垛機的(de)入庫作業循環包括：

        1 接受輸送機系統的(de)入庫請求；

        2 堆垛機達到入庫口（其中包括運行的(de)加速、運行、減速、停準等動作，起升的(de)載貨台回原位動作）；

        3 堆垛機取貨作業（其中包括伸叉、叉體到位、微升、微升到位、回叉、回叉對(duì)中等動作），取貨完成，還(hái)需要發給輸送機一個(gè)取貨完成指令，以便輸送機釋放占位；

        4 堆垛機運行到指定位置（包括水(shuǐ)平位置和(hé)高(gāo)度位置）；

        5 堆垛機檢查貨位是否有貨（如有貨則報故障）；

        6 堆垛機放貨作業（其中包括伸叉、叉體到位、微降、微降到位、回叉、回叉對(duì)中等動作）；

        7 堆垛機待機。

        一個(gè)完整的(de)出庫環節包括：

        1 接受監控系統的(de)出庫請求（在一個(gè)隊列裏的(de)第一條指令）；

        2 堆垛機達到預定貨位位置（其中包括運行的(de)加速、運行、減速、停準等動作，起升的(de)載貨台要求同步運動到預定位置）；

        3 堆垛機檢查貨位是否有貨（如無貨則報故障）；

        4 堆垛機取貨作業（其中包括伸叉、叉體到位、微升、微升到位、回叉、回叉對(duì)中等動作）；

        5 堆垛機運行到指定出庫口位置（包括水(shuǐ)平位置和(hé)載貨台高(gāo)度位置），有時(shí)，一個(gè)巷道有多(duō)個(gè)出庫口。因此，指定出庫口非常重要；

        6 堆垛機向輸送機系統發出卸貨申請，輸送機即刻回複是否可(kě)以卸貨；

        7 當允許放貨時(shí)，堆垛機執行放貨作業（其中包括伸叉、叉體到位、微降、微降到位、回叉、回叉對(duì)中等動作）；

        8 堆垛機待機。

        在整個(gè)作業循環中，堆垛機要求時(shí)刻監控貨物(wù)是否在運行中超差。如果發現超差，将立即停止運行，并報故障。

        對(duì)于堆垛機系統來(lái)說，每個(gè)控制系統與監控系統的(de)交互并不是完全一樣的(de)。有的(de)是将整個(gè)作業循環作爲一個(gè)事務來(lái)處理(lǐ)，這(zhè)樣交互的(de)内容就很少；有的(de)是将整個(gè)循環劃分(fēn)爲多(duō)個(gè)小循環和(hé)多(duō)個(gè)小事務，交互的(de)情形就比較多(duō)。總體來(lái)看，各有優缺點。

        輸送機監控系統

        相對(duì)來(lái)說，輸送機監控系統要簡單一些。這(zhè)是由輸送機的(de)功能簡單決定的(de)。在輸送階段，幾乎沒有什(shén)麽需要監控，一切按照(zhào)内部邏輯運行，隻是在出現故障時(shí)需要處理(lǐ)。而在分(fēn)流段，則需要根據系統規劃的(de)路線或外部的(de)條形碼信息決定分(fēn)流路線。但輸送機也(yě)有複雜(zá)的(de)地方，如條碼的(de)識别就是一個(gè)問題。系統不僅要求識别要準确，而且要求快(kuài)捷，但現實是這(zhè)兩點都難以做(zuò)到。

        穿梭車監控系統

        穿梭車的(de)監控有點類似于堆垛機，但比堆垛機要簡單一些，主要是沒有載貨台的(de)控制，也(yě)沒有貨叉作業（注：有些穿梭車采用(yòng)貨叉）。

        圖形顯示系統

        監控系統的(de)另一工作是圖形顯示，可(kě)以安排專門的(de)計算(suàn)機系統完成。

        一個(gè)好的(de)圖形顯示可(kě)以觀看到整個(gè)中心的(de)作業情況，對(duì)于日常維護是非常重要的(de)。