WMS是整個智能倉儲中的大腦和中樞,主要作用就是思考和運算。WMS倉庫管理系統(tǒng)目的是獨立實現(xiàn)倉儲管理各種功能:收貨、存貨管理、任務(wù)處理、分揀和配送控制。WMS將關(guān)注的焦點集中于對倉儲執(zhí)行的優(yōu)化和有效管理,從而有效提高生產(chǎn)企業(yè)的倉庫的執(zhí)行效率和生產(chǎn)率。同時隨著業(yè)務(wù)和環(huán)境的變化,WMS也在逐步的往倉庫的上游和下游的管理去衍生。
WCS是介于WMS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)之間的一層管理控制系統(tǒng)。一方面,它與WMS系統(tǒng)進行信息交互,接受WMS系統(tǒng)的指令,并將其發(fā)送給PLC系統(tǒng),從而驅(qū)動自動化設(shè)備發(fā)生動作,另一方面,它將PLC系統(tǒng)的狀態(tài)及數(shù)據(jù)實時反映在界面上,并提供對PLC系統(tǒng)和輸送線的手動調(diào)試接口。
PLC(底層控制設(shè)備)是整個物流過程中硬件的驅(qū)動平臺,與WCS緊密結(jié)合,完成各種業(yè)務(wù)邏輯的執(zhí)行。
在高度自動化的倉庫中,WCS的使用,節(jié)約了大量的人力物力時間,能夠高效、快速、準確的完成上級系統(tǒng)下發(fā)的任務(wù),為企業(yè)的快速工作響應(yīng)提供了保障。
WCS系統(tǒng)的整體架構(gòu)采用四層結(jié)構(gòu)自上至下進行構(gòu)建,分別為應(yīng)用層、服務(wù)層、功能層和數(shù)據(jù)層。
應(yīng)用層:應(yīng)用層負責用戶界面的呈現(xiàn)和數(shù)據(jù)信息的顯示,以及部分控制功能的入口,不對業(yè)務(wù)邏輯或數(shù)據(jù)操作進行處理。應(yīng)用層主要針對UI進行設(shè)計和客戶端開發(fā),實現(xiàn)用戶和業(yè)務(wù)流程及后端數(shù)據(jù)的接入及交互。
服務(wù)層:與設(shè)備建立通訊,需要搭建PLC通訊服務(wù),完成PLC狀態(tài)信息的讀取和操作指令的寫入;數(shù)據(jù)庫訪問服務(wù)完成系統(tǒng)內(nèi)部管理和控制信息的記錄及讀??;可視化看板的實現(xiàn)需要具備資源文件讀寫和加載服務(wù);WCS與外部上層管理系統(tǒng)(WMS、ERP、MOM、MES 等)或控制系統(tǒng)(PDA、RFID、PAD、LED等)進行信息交互和指令下達,通過外部系統(tǒng)接口完成服務(wù)。
在任務(wù)分解過程中,結(jié)合設(shè)備和現(xiàn)場物流環(huán)境的特點,將堆垛機、傳輸線、AGV的任務(wù)作為一個完整任務(wù)的三個獨立單元,根據(jù)實際情況進行組合和協(xié)調(diào)。服務(wù)層以PLC通訊服務(wù)作為基礎(chǔ),針對具體功能流程服務(wù)進行自主開發(fā),包括PLC通訊、路徑規(guī)劃、任務(wù)生成和分解、入庫單據(jù)服務(wù)、庫位存儲服務(wù)、電子標簽服務(wù)等功能。
功能層:結(jié)合具體的業(yè)務(wù)邏輯,針對特定的設(shè)備任務(wù)進行操作,負責對訪問服務(wù)調(diào)用的數(shù)據(jù)模型進行處理,完成數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用功能的實現(xiàn)。該層主要完成核心業(yè)務(wù)功能,同時將設(shè)備控制動作進行串聯(lián),完成設(shè)備與軟件功能的交互,針對不同的功能需求進行邏輯處理和指令響應(yīng)。 數(shù)據(jù)層:針對PLC狀態(tài)點進行數(shù)據(jù)采集,創(chuàng)建持久化的數(shù)據(jù)模型,供服務(wù)訪問和功能調(diào)用。針對數(shù)據(jù)庫對象實體進行存儲和管理,完成編程對象和數(shù)據(jù)庫表之間的映射。數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問與操作的接口,包括數(shù)據(jù)庫存儲和資源文件的存儲等。數(shù)據(jù)庫采用SQL Server搭建,并利用Redis進行緩存和遠程字典服務(wù)。針對兩種數(shù)據(jù)庫的操作進行通用化封裝,形成數(shù)據(jù)庫操作組件,供各個功能模塊進行調(diào)用。 WCS系統(tǒng)與上位系統(tǒng)對接,實現(xiàn)設(shè)備智能調(diào)度與控制管理,主要功能包括任務(wù)管理、設(shè)備調(diào)度、設(shè)備監(jiān)控、物流監(jiān)控、故障提示、運行記錄等。 1、與倉庫內(nèi)系統(tǒng)對接,實現(xiàn)倉庫內(nèi)信息交互。對于制造業(yè)而言,WCS系統(tǒng)經(jīng)常需要對接WMS倉儲系統(tǒng)、MES生成執(zhí)行系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等主要企業(yè)管理軟件。WCS系統(tǒng)在整個企業(yè)信息流中屬于最底層的執(zhí)行層系統(tǒng),它需要向上獲取上層系統(tǒng)的指令,指導(dǎo)倉庫作業(yè)。 2、流程平穩(wěn)對接現(xiàn)場自動化設(shè)備。WCS系統(tǒng)不是直接同硬件設(shè)備進行對接,而是通過通訊協(xié)議和硬件設(shè)備的底層PLC進行對接,進而控制設(shè)備的前進、后退等動作。WCS系統(tǒng)一般對接的硬件設(shè)備有:堆垛機、四項車、AGV小車、料箱車、輸送線、機械臂、貼標機、外形檢測光幕、點數(shù)機、讀碼器等。 3、倉庫現(xiàn)場監(jiān)控,反饋設(shè)備狀態(tài)。WCS系統(tǒng)相當于倉庫現(xiàn)場的監(jiān)控器,它能直觀準確地獲取立體倉庫內(nèi)所有硬件設(shè)備的狀態(tài)、位置、預(yù)警狀態(tài)、以及執(zhí)行任務(wù)情況。一般而言WCS系統(tǒng)內(nèi)置三維監(jiān)控系統(tǒng),此系統(tǒng)能夠更直觀地將倉庫現(xiàn)場情況,利用可視化的形態(tài)展示在倉管員面前。 4、WCS系統(tǒng)安全功能。安全對于自動化倉庫而言是重中之重,WCS系統(tǒng)必須在功能設(shè)計上的各個方面注意保證設(shè)備安全、倉庫內(nèi)產(chǎn)品安全、設(shè)備防碰措施、路徑規(guī)劃等問題,全方面提高自動化立體倉庫的安全水平。
WCS與WMS
WMS在倉庫管理中的作用:
(1)可規(guī)劃好商品的擺放位置,提升倉庫利用率,便于揀貨人員找貨。
(2)可以記錄庫內(nèi)的作業(yè)變化,以及貨物的收發(fā)情況,并通過數(shù)據(jù)接口將信息傳遞給上游的ERP及下游的接收部門,形成完整的信息閉環(huán),打破信息孤島。
(3)系統(tǒng)可根據(jù)任務(wù)給出指導(dǎo)性路徑,避免揀貨人員無效找尋,提高了時間內(nèi)的揀選量和準確度。
(4)系統(tǒng)支持自動補貨,通過自動補貨算法,不僅確保了存貨量,也提高倉儲空間利用率,降低貨位蜂窩化現(xiàn)象。
WCS在倉庫管理中的作用:
(1)自動化管理生產(chǎn)線。
(2)實時監(jiān)控產(chǎn)線動態(tài)。
(3)自動分配WMS軟件的生產(chǎn)任務(wù)。
(4)多線程處理,高效運行。