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现场勘查及方案设计   

      2021年底合肥葡京线路检测3522智能一个客户提出信息化改造已有立体仓库需求，原有共计6594个立体货位，2个物理仓库布局，合肥葡京线路检测3522智能机器人项目实施团队通过实地勘察客户已有立库现场，分析主要存在以下二个方面问题：

（1）地面平整度存在不足。车间25m范围内平整度差值最大为77mm，车间43m范围内平整度差值最大为88mm，根据实测数据，现场不满足三向叉式AGV运行地面平整度要求，车间地面宽度方向存在中间高，两边低的设计。

（2）地面车载能力不够。客户前期实施没考虑上自动化堆垛机或三向叉车AGV方案，地面单位承载能力不够，且部分区域有一定自然沉降，部分有设备区域与无负载地面沉降不一致。

   合肥葡京线路检测3522智能团队根据客户项目现场勘验结果，分析如改造全自动化立体仓库方案实施成本大，周期长，存在一定的技术风险。经项目团队与客户沟通，分析客户当前迫切需求，团队提出采用WMS+人工三向叉车+叉车车载操作终端系统+专用系统的半自动化仓库方案，既解决客户的迫切需求，又无需改造客户地面及货架，成本低廉，实现了客户对立体仓库物流全流程化信息管理，主要实现以下三个方面的功能：

（1）仓库管理系统（WMS），实施半自动化WMS，将物料出入库任务通过葡京线路检测3522智能开发的专用系统，接入WMS系统，实现客户物流全流程信息化管理。

（2）人工三向叉车+车载操作终端系统，实现WMS任务自动下发到各人工三向叉车，叉车司机通过车载操作终端系统实现和WMS系统的信息交互，同时减少出入库物料操作错误，保障系统物料信息的实时性，减少叉车司机物料寻找时间，提高出入库效率。

（3）物料入库采用落体一体机操作终端实现，减少物料录入错误，实现物料源头的信息化管理。

                                    图1 三向叉车车载终端设计

                                  图2 车载任务操作终端系统

附项目信息及基本功能流程

1、基本信息

本方案管理范围为2个立体库，分别是危废仓库及热处理仓库。

1.1 危废仓库基本信息

1.2 热处理仓库基本信息

2、工艺流程

2.1 入库操作流程

  （1）物料来料，人工卸车搬运至打包位；

  （2）人工整理并打包，装入料框中，通过叫料系统录入物料信息；

  （3）WMS接收物料信息，分配货位，生成入库任务，下发入库任务至车辆；

  （4）车辆到相应取货点取货；

  （5）叉车搬运至WMS系统显示的库位放置货物；

  （6）放置完毕，人工在车载终端确认；

  （7）确认信息反馈至WMS，WMS更新数据，车辆继续下个任务。

2.2 出库操作流程

  （1）生产制造过程中燃烧炉通过DCS下发物料单；

  （2）WMS对接DCS信息生成相应物料清单；

  （3）WMS将物料清单分解为出库任务；

  （4）WMS下发出库任务至车辆；

  （5）人工车辆到相应取货点取货；

  （6）取货后搬运至系统规划的相应放置点放置。现场危废车间放置点为输送线，热处理车间为相应放置点；

  （7）放置完毕，人工在车载终端确认；

  （8）确认信息反馈至WMS，WMS更新数据，车辆继续下个任务。

3、数据及系统对接

3.1 外部对接

   此次项目中外部对接的数据及系统是指甲方现有的燃烧炉DCS中的数据通过网络以TCP/IP协议形式与WMS系统进行对接。

3.2 内部对接

   WMS内部与各子系统之间的接口为内部接口，主要作用于下发任务和接受请求等信号信息交互，调用方式为web service。

3.3 系统架构

   WMS系统最终是以发布文件的方式发布至客户服务器，采用B/S架构。

四、WMS功能模块设计

1.1 系统初始化

1.1.1 数据库初始化

   数据库初始化是指：根据映射文件创建系统数据库，数据库生成中包括所有需要的表和视图等。数据库初始化的总体设计如下； WMS采用的是映射实体的方法反向生成数据库，初始化界面中，有数据库初始化按钮，在点击之后，调用后台方法，根据映射文件，生成数据库。

1.1.2 货位信息初始化

   根据配置文件生成货位信息表。在初始化界面中，点击货位初始化按钮。调用后台方法。将配置文件中的区、层、列、排等信息读取出来，生成系统可用的货位编号。写入数据库，生成货位信息表。

1.1.3 权限信息初始化

  系统初始化后，为了保持系统完整性和可操作性，需要初始化出一个可以操作所有功能的内置用户。此功能就是初始化出一个具有最高权限的用户，方便用户根据现场实际需求添加新的用户和分配合适的权限。

1.1.4 菜单信息初始化

  系统根据代码中所有控制器中方法生成菜单及权限信息，在初始化界面中点击菜单信息初始化按钮，调用后台方法。收集所有带标签的控制器方法，所有带标签的控制器方法都是系统存在的具体操作，收集后存入数据库。生成菜单信息和权限信息表。

1.1.5 物料信息初始化

  系统初始化后，没有物料信息，但是为了保证系统的可用性和完整性，需要在系统内生成一些物料信息。点击初始化界面中的物料信息。调用后台方法，根据物料信息配置文件，将配置文件中的物料信息存入物料信息表。作为原始数据，测试数据等其他类型数据，后期再根据详细的物料信息进行导入或者其他方式批量操作。

1.2 货位管理

1.2.1 货位状态变更

  在实际现场运行过程中，由于现场业务的需求以及一些特殊情况，用户需要能够对货位状态进行一些调整，常出现的情况是如：货架发生变形，需进行维修，现场工人堆放管理的物料，此时可手动更改货位状态。将货位进行禁用。禁用后的货位，将不会分配任务。也就是不会分配货物存放在这里，直到解除禁用。

1.2.2 货位分组设置

  在项目实施过程中，用户需要根据物料的属性以及业务需求来划定一些存放区域用于存放特定的物料，此功能就是提供给用户进行这些操作的。

1.3 权限管理

1.3.1 用户管理

  对系统内的所有用户进行管理，对用户进行增删改查操作。方便用户自己内部的人员流动后进行增删改查。有添加权限的用户可在此功能内增加人员。在添加人员的时候赋予角色。

1.3.2 角色管理

  对系统内的角色进行管理，对角色进行增删改查操作，如超级管理员。仓库管理员等角色的管理，方便用户以后自己维护。

1.3.3 权限管理

  通过此功能对整个系统的权限进行管理，将每个用户的权限进行分配，如超级管理员需要哪些角色，如仓库管理员需要哪些角色。然后勾选对应的权限信息。勾选的菜单功能信息会显示。不勾选的不会显示。

1.4 日志管理

1.4.1 日志管理

   记录程序级别的日志信息。按照错误级别记录系统运行的信息，生成可方便查看的程序日志。管理人员根据日志的异常信息来排查系统运行过程中产生错误的原因。

1.4.2 操作记录管理

   此功能主要是记录系统运行过程中所有的业务操作记录。记录详细的业务流程操作。方便仓管对整个系统进行管理，对出现的一些错误操作以及信息差异进行溯源排查。

1.5 入库管理及策略配置

1.5.1 原材料入库

  将生采购原材料返回到库内。此项为一个入库的类型。创建入库单时选择入库类型为原材料入库。

1.6 出库管理及策略配置

1.6.1 出库单管理

   WMS根据DCS下发的数据及指令创建出库单，出库单主要需要设置订单编号（入库出库订单编号都唯一）、业务类型、物料、客户批次等信息。创建出库单，在出库单内添加需要出库的物料，填写数量，创建成功后系统将根据出库单自动创建出库任务。出库单提供增删改查功能。暂停功能。强制完成功能。出库单也可是第三方软件直接下发。WMS根据第三方软件下发的数据自动创建出库单。

1.6.2 生产线供料出库

   直接对生产线进行供料出库，此项跟出库单不关联。此项为一个出库类型。生成创建出库单时检测到类型是生产线供料出库的时候自动匹配生产线供料出库的规则。

1.7 库存管理

1.7.1 库存查询

   对仓库内的库存进行查询。对仓库内的货物有一个概览。客户可在此功能内，根据查询条件来查询自己想看的某一种物料或者一个时间段的库存。

1.7.2 出入库记录查看

   对出入库的记录进行查看，提供时间段查询。出库订单号查询。物料查询等查询功能，对出入库记录有个直观的掌握。

1.8 任务管理

1.8.2 任务查看

  在任务列表页面查看所有的正在执行的任务和已经暂停的任务。对任务的状态有一个了解。提供暂停任务，强制完成任务。删除任务。查询任务功能。

1.8.3 历史任务查看

  已经完成的任务留档待以后查看。方便客户查询核对。功能提供时间段查询历史任务，订单号查询历史任务等查询条件。

1.9 盘点管理

1.9.1 盘点单管理

   创建盘点单，根据盘点单进行盘点，提供增加盘点单、修改盘点单、查询盘点单，删除盘点单功能。盘点单可以是第三方软件下发，WMS提供接口接受盘点单。盘点期间，在盘点范围内的托盘，无法响应出库需求。

1.9.2 盘点调差

  货位在仓库中，在不确定因素下，可能会出现实物与库存不符的情况，此时用户可通过盘点调差将实物与库存匹配，保证数据的完成性和精确性，盘点的时候将实物与货物库存不匹配的，进行盘点调差，以获得最准确的数据。

1.10 报表管理

   产品本身提供任务报表，物料报表，库存报表，出入库任务报表，货载信息报表等系统内部相关的报表。

1.11 物料管理

1.11.1 物料信息查看

   查看系统内的所有物料信息。可查询物料信息，手动增加物料信息。删除物料信息。和修改物料信息。对系统内的所有物料有个清晰的掌控。

1.11.2 物料信息同步导入

  导入物料信息，选择导入文件。点击导入。进行后台方法，方法提供解析存入数据库功能。或者通过接口或中间表自动扫描进物料信息表，第三方软件调用我方接口，通知WMS系统去读取中间表，将中间表的内容读取过来之后，进行分析。已经存在数据清除掉，将WMS系统中不存在的数据，存入数据库。导入的物料在注册货载

五.人工叉车车载移动操作终端系统功能

   WMS任务自动下发到各人工叉车，叉车司机通过车载操作终端系统实现和WMS系统的信息交互，同时减少出入库物料操作错误，保障系统物料信息的实时性，减少叉车司机物料寻找时间，提高出入库效率。简要功能如下：

（1）用户登录，叉车司机开机登录。

（2）本库区任务列表，WMS系统根据物料出入库需求，自动生成并下发到各个叉车的任务列表。

（3）领取任务，叉车司机根据位置和车辆状态决定是否领取出入库任务。

（4）退回任务，叉车司机根据车辆状态，可以退回已领取的任务。

（5）完成任务，叉车司机执行完毕领取的任务，点击确认，WMS系统更新库存及物料信息。

现场部署视频与照片：