近年来，自动化立体仓储管理系统已进入各个生产企业的内部，但是每家生产企业的需求不一样，有的企业物料品种较少，但是形状大小不一；有的企业物料品种极多，但是品类比较规则。基于上述内容，各个企业在建成的仓储管理系统也不尽相同，一些企业也只是建成个立体货架，采用人工取货和手工记账的方式，并没有达到中国智能智2025规划的要求，也没有建成真正意义上的智能化仓储管理系统。

基于上述现状，本文从系统软件和硬件架构的方式（以电子行业为例）来阐述自动化立体仓储管理系统是如何实现与MES系统、ERP系统完美结合的，并实现原材料自动入库、自动上架、成品自动出入库、自动盘存的过程。

如图1所示，本文以电子行业生产企业为例，建立全自动立体仓库为主，平库为辅的规划设计方案，以适应不同货物存储的需求；自动化立体仓库主要存放包括原材料在内的标准产品和生产成品，平库主要应用在出入库周转或临时存放。

规划设计原则：库位规划应按照下重上轻的设计原则，设计过程中应方便穿梭车运行，尽量减少穿梭车的等待时间。

图1 电子行业生产企业仓库设计   下载原图

根据电子企业生产业务的特点，电子生产企业一般都是24小时工作制，但考虑到峰值出入库，尤其是原材料集中出入库问题，系统按28h工作设计。调度中心每年工作日为350天。原材料和产成品存放周期按15天设计。

原材料入库规划在仓库管理人员办公室附近，方便库管人员入库操作；原材料出库位置规划在生产线头部；成品入库规划在生产线末端，成品出库可以与入库规划在同一个区域的不同位置，产品包装后扫码，即可呼叫AGV穿梭车，实现扫码入库；原材料或成品出入库全部采用AGV穿梭车；原材料或成品经过质检合格后，车间穿梭车将货物运送至入库平台，库内AGV穿梭车自动将货物从入库平台取下并运送至指定的库区和库位；出库时由库内AGV穿梭车将货物从库位取出并动送出库平台，通过出库输送机运送到装货码头扫码出库。

图2 自动化立体库硬件设计   下载原图

图3 电子行业智能仓储（WMS）解决方案   下载原图

根据主要货品的规格并考虑采用统一的标准工装容器具，工装容器具长×宽×高设计，尺寸按货架尺寸90%设计，考虑存放货品的柔性，容器盒最大载重量为实际设计能力的80%，实际AGV库内穿梭车数量设计应按实际产能的120%进行设计。对于自动化立体库出入库端设计专门的产品缓存区，保证产品在高峰时可以暂存，避免出入库进程受阻；立库内穿梭车全部采用带自动导航功能的AGV小车，货架配置货位号、托盘或工装容器具上采用RFID标签或条码进行标示区分。自动化立体库硬件设计如图2所示。

出入库设计要按照产能最大化的控制思路，软件设计思路按照数学理论收敛和极限思维进行设计。主要构建出库、入库、库存3大模块；主要实现库存状态实时查询和动态显示。作业执行层主要通过自动扫码与设备的PLC进行通信，并将扫码结果（物料代码、物料名称、型号、单件号）存入WMS系统，顶层设计如图3所示。

应用策略层主要是通过系统的策略管理功能进行仓库的宏观管理，使仓库的利用效率最大化；使每一个出入库动作时间趋向于最小化，让仓库周转效率最大化。手持应用层主要是针对小批量产品和不规则的原材料或产成品，数据层是仓储管理系统的基础，也是与其他系统对接的根本要素。

随着WMS仓储管理系统的不断发展，传统的条码技术已经不能满足物流的需求，RFID技术应运而生。RFID技术为系统采集数据、库位编码、物料识别提供了数据基础，通过RFID芯片技术的应用实现了产品与库位的绑定和联系；RFID读写器可以使现单个读写或多个读写；突破了传统意义上每次只能读一个条码的局限，读写器只需安装在出入库的固定位置即可实现原材料和成品的快速出入库；通过RFID芯片技术与自动化立体仓系统的软件集成，从管理上突破了凭票人工出入库的局限性，实现最快速度出入库。系统实现了库存电子看板可视化，呆滞物料超期提醒，库位使用状态采用不同颜色区分，让管理者在手机或电脑上就可轻松获取库存信息，实现仓库整体可视化。通过将系统的自动出入库功能与MES系统进行对接，实现原材料质检后自动出入库和产成品质检合格自动出入库，真正意意义上实现智能制造的黑灯工厂。

本文基于电子行业智能制造和自动化立体仓软件技术，对自动化立体仓库的硬件设计规划和软件架构进行了研究，对提高出入库速度和仓库周转效率有很大的指导作用，并在电子行业取得了显著效果，为国内自动化立体仓研发和集成商提供了新的指导路径和方法。