3. 軟件

        立體庫的軟件系統主要包括WMS系統，WCS系統和監控系統等。有的供應商將監控系統與WCS系統集成在一起，統稱(chēng)為WCS系統。對此，伍強科技從系統實(shí)施角度考慮，采用分開(kāi)設計的架構，取得了較好的效果。

        WMS系統

        作為立體庫的WMS系統，除了要求具備普通的WMS功能外，還有很多特別之處?？偨Y如下：

        （1）組盤(pán)要求

        組盤(pán)要求非常嚴格，絕對不能超差和超重，這是AS/RS系統的顯著(zhù)特點(diǎn)。AS/RS有尺寸和重量監測裝置，要求這兩項均不超過(guò)設定值；

        （2）貨位均衡

        自動(dòng)化立體庫基于作業(yè)安全和效率的考慮，對貨位分配有特別的要求。一般情況下，要求同一SKU的多個(gè)托盤(pán)被均勻分配到不同巷道，在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中各巷道的托盤(pán)數基本相同。這是與普通的倉庫管理系統不同的地方；

        （3）實(shí)時(shí)性要求

        一方面堆垛機完成每個(gè)作業(yè)的時(shí)間并不相同，另一方面由于故障等原因，會(huì )導致分配的任務(wù)并不能按時(shí)完成，從而打亂了原先的分配原則。這時(shí)要求WMS系統根據實(shí)時(shí)情況分配貨位。此外，由于堆垛機是自動(dòng)完成作業(yè)的，所以WMS要實(shí)時(shí)記錄貨位的變化，避免出現賬實(shí)不符；

        （4）故障處理

        WMS故障類(lèi)型很多。主要有兩個(gè)需要處理：

        貨位空故障：出庫時(shí)，當記錄的貨位有托盤(pán)，但實(shí)際監測沒(méi)有，造成帳實(shí)不符。

        這一類(lèi)故障將直接影響本次發(fā)貨，而系統也需要進(jìn)行處理。一般情況下，處理此類(lèi)錯誤首先需要人工確認監測結果是否正確。如果屬于監測錯誤，則應修復設備，排除故障，重新作業(yè)；如果檢測無(wú)誤，則要求重新分配貨位，并對當前貨位進(jìn)行跟蹤處理。

        貨位滿(mǎn)故障：入庫時(shí)，當記錄的貨位無(wú)貨物，但實(shí)際監測有托盤(pán)，造成賬實(shí)不符。

        這一類(lèi)故障影響入庫作業(yè)，處理此類(lèi)錯誤首先需要人工確認監測結果是否正確。如果屬于監測錯誤，則應修復設備，排除故障，繼續作業(yè)；如果檢測無(wú)誤，則要求重新分配貨位并對當前貨位的貨物進(jìn)行跟蹤，修復庫存。

        此外的故障還有庫存不準確等，也需要處理。維持庫存準確是保證作業(yè)流暢的前提。

        （5）在線(xiàn)揀選

        在線(xiàn)揀選是AS/RS系統的一項重要功能。WMS對此要有相應支持。

        在線(xiàn)揀選對于波次揀選時(shí)，要求減少堆垛機作業(yè)次數，一次完成整個(gè)波次的揀選，有些類(lèi)似于提總揀選；

        在線(xiàn)揀選在揀選完成后，面臨托盤(pán)回庫的問(wèn)題。有兩種策略：其一是回到原貨位，其二是重新分配貨位。不管采用哪種策略，WMS將擔負管理貨位和分配貨位的責任。如果揀選完成后成了空托盤(pán)，堆垛機可將空托盤(pán)自動(dòng)收集成垛存放在靠近揀選位的某個(gè)空貨格內。

        （6）貨位鎖定

        貨位鎖定對于A(yíng)S/RS系統非常重要。有時(shí)是因為堆垛機故障需要鎖定貨位，有時(shí)是因為其他原因需要鎖定。WMS系統應提供自動(dòng)和手工鎖定貨位的功能。

        （7）貨位狀態(tài)管理

        AS/RS系統的貨位狀態(tài)有很多種，如空貨位、滿(mǎn)貨位、入庫狀態(tài)、出庫狀態(tài)、鎖定狀態(tài)，此外還要根據實(shí)際應用設計其他狀態(tài)。

        （8）與WCS接口

        當然，除與ERP有接口外，WMS必須與自動(dòng)化監控系統有接口。由于系統和設備的多樣性，接口也具有多樣性。伍強科技設計的WCS系統架構，將WMS與設備隔離開(kāi)來(lái)，實(shí)現了WMS與設備無(wú)關(guān)，進(jìn)而簡(jiǎn)化WMS的設計、發(fā)布和維護。

        立體庫WMS的特性還有很多，如盤(pán)庫策略和方法、貨位的優(yōu)先級管理、雙深度貨位管理等。限于篇幅，不一一例舉。

        WCS系統

        關(guān)于WCS的概念，大家理解的并不一致。從伍強科技的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，WCS乃是位于WMS之下和監控系統之上的信息系統，完成WMS與自動(dòng)化系統的連接。這是WMS系統與自動(dòng)化系統無(wú)關(guān)性理論的基本內容。有人把WCS理解為監控系統，是沒(méi)有理解伍強科技關(guān)于WMS與自動(dòng)化系統無(wú)關(guān)性理論的重要性。從一定意義上講，WMS與設備無(wú)關(guān)理念的提出，是伍強科技對物流技術(shù)做出的重大貢獻。

        眾所周知，一個(gè)復雜的物流系統，其自動(dòng)化系統會(huì )不止一個(gè)。有時(shí)，這些自動(dòng)化系統并不是一個(gè)供應商所提供，這就形成了多個(gè)子監控系統。如果WMS直接與這些監控系統連接，勢必破壞WMS的獨立性和標準化，給系統開(kāi)發(fā)和維護帶來(lái)很大困難。試想，如果一個(gè)WMS實(shí)施的每一個(gè)系統都是不一樣的，未來(lái)的維護將是怎樣的一個(gè)態(tài)勢？此外，一個(gè)基本的事實(shí)是大部分WMS廠(chǎng)商并不了解自動(dòng)化系統。

        下圖表示了兩種結構的差異：

        圖1表達的結構是傳統的結構。WMS直接與設備連接。有人問(wèn)，這有何不妥嗎？這個(gè)問(wèn)題只有對物流系統實(shí)施非常熟悉的人才知道，這一結構是導致很多矛盾產(chǎn)生的根源。其實(shí)，更大的問(wèn)題還不是這里，而是這種非標準化設計思想，導致了WMS系統本身的不穩定。更不要說(shuō)實(shí)施、部署、維護的困難了。

        WCS的基本功能包括接受WMS的作業(yè)指令，經(jīng)過(guò)整理、組合、拆分，形成各自動(dòng)化系統的作業(yè)指令，分發(fā)給各自動(dòng)化系統。同時(shí)，接收各自動(dòng)化系統的現場(chǎng)狀態(tài)，反饋給WMS。

        從WCS的角度看，WMS是關(guān)于作業(yè)要求的發(fā)出者。在入庫作業(yè)時(shí)，將托盤(pán)貨物存放在什么位置；在出庫作業(yè)時(shí)，要求貨物從什么位置出，出多少，這些應是WMS的工作內容。而具體由什么系統去執行，并不是WMS要關(guān)心的事情，WCS則完成了任務(wù)分發(fā)的工作。這種架構設計看似簡(jiǎn)單，卻給物流系統帶來(lái)了革命性的影響。

        WCS有如下顯著(zhù)特點(diǎn)：

        明確了WMS與設備無(wú)關(guān)的概念，結構清晰，易于維護；

        理清了WMS與監控系統的職責，各司其職，不再有理不清的矛盾；

        對于大型物流中心，大大減少了聯(lián)合調試的時(shí)間；

        系統穩定性大大加強；

        便于遠程部署WMS系統，尤其是云端系統的部署變得可行。

        監控系統

        顧名思義，監控系統完成自動(dòng)化作業(yè)的任務(wù)監控。

        在一個(gè)自動(dòng)化立體庫系統中，監控系統要求與立體庫設備發(fā)生緊密的互動(dòng)，主要是堆垛機、輸送機、穿梭車(chē)等。在其他系統中，還有分分揀機、AGV、機械手等自動(dòng)化設備。

        堆垛機監控系統

        入庫：一個(gè)堆垛機的入庫作業(yè)循環(huán)包括：

        1 接受輸送機系統的入庫請求；

        2 堆垛機達到入庫口（其中包括運行的加速、運行、減速、停準等動(dòng)作，起升的載貨臺回原位動(dòng)作）；

        3 堆垛機取貨作業(yè)（其中包括伸叉、叉體到位、微升、微升到位、回叉、回叉對中等動(dòng)作），取貨完成，還需要發(fā)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（包括水平位置和高度位置）；

        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(yè)（其中包括伸叉、叉體到位、微降、微降到位、回叉、回叉對中等動(dòng)作）；

        7 堆垛機待機。

        一個(gè)完整的出庫環(huán)節包括：

        1 接受監控系統的出庫請求（在一個(gè)隊列里的第一條指令）；

        2 堆垛機達到預定貨位位置（其中包括運行的加速、運行、減速、停準等動(dòng)作，起升的載貨臺要求同步運動(dòng)到預定位置）；

        3 堆垛機檢查貨位是否有貨（如無(wú)貨則報故障）；

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

        5 堆垛機運行到指定出庫口位置（包括水平位置和載貨臺高度位置），有時(shí)，一個(gè)巷道有多個(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(fā)出卸貨申請，輸送機即刻回復是否可以卸貨；

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

        8 堆垛機待機。

        在整個(gè)作業(yè)循環(huán)中，堆垛機要求時(shí)刻監控貨物是否在運行中超差。如果發(fā)現超差，將立即停止運行，并報故障。

        對于堆垛機系統來(lái)說(shuō)，每個(gè)控制系統與監控系統的交互并不是完全一樣的。有的是將整個(gè)作業(yè)循環(huán)作為一個(gè)事務(wù)來(lái)處理，這樣交互的內容就很少；有的是將整個(gè)循環(huán)劃分為多個(gè)小循環(huán)和多個(gè)小事務(wù)，交互的情形就比較多?？傮w來(lái)看，各有優(yōu)缺點(diǎn)。

        輸送機監控系統

        相對來(lái)說(shuō)，輸送機監控系統要簡(jiǎn)單一些。這是由輸送機的功能簡(jiǎn)單決定的。在輸送階段，幾乎沒(méi)有什么需要監控，一切按照內部邏輯運行，只是在出現故障時(shí)需要處理。而在分流段，則需要根據系統規劃的路線(xiàn)或外部的條形碼信息決定分流路線(xiàn)。但輸送機也有復雜的地方，如條碼的識別就是一個(gè)問(wèn)題。系統不僅要求識別要準確，而且要求快捷，但現實(shí)是這兩點(diǎn)都難以做到。

        穿梭車(chē)監控系統

        穿梭車(chē)的監控有點(diǎn)類(lèi)似于堆垛機，但比堆垛機要簡(jiǎn)單一些，主要是沒(méi)有載貨臺的控制，也沒(méi)有貨叉作業(yè)（注：有些穿梭車(chē)采用貨叉）。

        圖形顯示系統

        監控系統的另一工作是圖形顯示，可以安排專(zhuān)門(mén)的計算機系統完成。

        一個(gè)好的圖形顯示可以觀(guān)看到整個(gè)中心的作業(yè)情況，對于日常維護是非常重要的。