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倉庫管理系統目的是獨立實現倉儲管理各種功能:收貨、存貨管理、任務處理、分揀和配送控制。WMS將關注的焦點集中于對倉儲執行的優化和有效管理,從而有效提高生產企業的倉庫的執行效率和生產率。同時隨著業務和環境的變化,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系統和PLC系統之間的一層管理控制系統。一方面,它與WMS系統進行信息交互,接受WMS系統的指令,并將其發送給PLC系統,從而驅動自動化設備發生動作,另一方面,它將PLC系統的狀態及數據實時反映在界面上,并提供對PLC系統和輸送線的手動調試接口。
PLC(底層控制設備)是整個物流過程中硬件的驅動平臺,與WCS緊密結合,完成各種業務邏輯的執行。
在高度自動化的倉庫中,WCS的使用,節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下發的任務,為企業的快速工作響應提供了保障。
WCS系統的整體架構采用四層結構自上至下進行構建,分別為應用層、服務層、功能層和數據層。
應用層:應用層負責用戶界面的呈現和數據信息的顯示,以及部分控制功能的入口,不對業務邏輯或數據操作進行處理。應用層主要針對UI進行設計和客戶端開發,實現用戶和業務流程及后端數據的接入及交互。
服務層:與設備建立通訊,需要搭建PLC通訊服務,完成PLC狀態信息的讀取和操作指令的寫入;數據庫訪問服務完成系統內部管理和控制信息的記錄及讀??;可視化看板的實現需要具備資源文件讀寫和加載服務;WCS與外部上層管理系統(WMS、ERP、MOM、MES 等)或控制系統(PDA、RFID、PAD、LED等)進行信息交互和指令下達,通過外部系統接口完成服務。
在任務分解過程中,結合設備和現場物流環境的特點,將堆垛機、傳輸線、AGV的任務作為一個完整任務的三個獨立單元,根據實際情況進行組合和協調。服務層以PLC通訊服務作為基礎,針對具體功能流程服務進行自主開發,包括PLC通訊、路徑規劃、任務生成和分解、入庫單據服務、庫位存儲服務、電子標簽服務等功能。
功能層:結合具體的業務邏輯,針對特定的設備任務進行操作,負責對訪問服務調用的數據模型進行處理,完成數據的管理和應用功能的實現。該層主要完成核心業務功能,同時將設備控制動作進行串聯,完成設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。 數據層:針對PLC狀態點進行數據采集,創建持久化的數據模型,供服務訪問和功能調用。針對數據庫對象實體進行存儲和管理,完成編程對象和數據庫表之間的映射。數據層是系統數據訪問與操作的接口,包括數據庫存儲和資源文件的存儲等。數據庫采用SQL Server搭建,并利用Redis進行緩存和遠程字典服務。針對兩種數據庫的操作進行通用化封裝,形成數據庫操作組件,供各個功能模塊進行調用。 WCS系統與上位系統對接,實現設備智能調度與控制管理,主要功能包括任務管理、設備調度、設備監控、物流監控、故障提示、運行記錄等。 1、與倉庫內系統對接,實現倉庫內信息交互。對于制造業而言,WCS系統經常需要對接WMS倉儲系統、MES生成執行系統、ERP系統等主要企業管理軟件。WCS系統在整個企業信息流中屬于最底層的執行層系統,它需要向上獲取上層系統的指令,指導倉庫作業。 2、流程平穩對接現場自動化設備。WCS系統不是直接同硬件設備進行對接,而是通過通訊協議和硬件設備的底層PLC進行對接,進而控制設備的前進、后退等動作。WCS系統一般對接的硬件設備有: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、點數機、讀碼器等。 3、倉庫現場監控,反饋設備狀態。WCS系統相當于倉庫現場的監控器,它能直觀準確地獲取立體倉庫內所有硬件設備的狀態、位置、預警狀態、以及執行任務情況。一般而言WCS系統內置三維監控系統,此系統能夠更直觀地將倉庫現場情況,利用可視化的形態展示在倉管員面前。 4、WCS系統安全功能。安全對于自動化倉庫而言是重中之重,WCS系統必須在功能設計上的各個方面注意保證設備安全、倉庫內產品安全、設備防碰措施、路徑規劃等問題,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)可以記錄庫內的作業變化,以及貨物的收發情況,并通過數據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,打破信息孤島。
(3)系統可根據任務給出指導性路徑,避免揀貨人員無效找尋,提高了時間內的揀選量和準確度。
(4)系統支持自動補貨,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,降低貨位蜂窩化現象。
WCS在倉庫管理中的作用:
(1)自動化管理生產線。
(2)實時監控產線動態。
(3)自動分配WMS軟件的生產任務。
(4)多線程處理,高效運行。