智能倉儲物流系統[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11](Warehouse Management System,WMS）作為“智能制造工程”的核心組成部分，以及構建未來“智能工廠”的重要基石，在企業由“制造”向“智造”轉變過程中發揮著舉足輕重的作用，汽車工業作為制造業的典型代表同樣無法避免進入這個轉變浪潮。

本文將以某知名新能源汽車電機生產廠商數字化車間WMS建設為背景，對WMS在新能源汽車電機數字化車間內的設計與應用進行詳細闡述。

新能源汽車電機制造屬于離散型制造，具有品種多，工藝設計復雜等特點，其制造生產線主要包括:電機沖壓生產線、金加工生產線、嵌線生產線、電機總裝配生產線、電機噴漆自動化線等。

通過對該企業倉儲物流管理情況的調研，發現其主要存在以下問題。

(1）儲存方式采用部分散堆部分貨架方式存儲，造成貨物的出入庫管理及盤點操作難度較大；只能放一層相同空間存儲貨物較少，利用率較低；周轉率高的貨物可能放在離出貨口較遠的位置，增加了出入庫的搬運距離，倉庫雜亂影響美觀等問題。

(2）配送方式采用人工電動叉車方式配送，造成隨人力成本增加而逐年增高；配送效率低；.管理成本高，人為影響產生不確定性；使用電動叉車易發生安全事故等問題。

結合前期調研、識別和梳理，該新能源汽車電機數字化車間WMS系統主要業務需求為：建設包含自動立體倉庫、鑄件倉庫、電機沖壓生產線、金加工生產線、嵌線生產線、電機總裝配生產線、電機噴漆自動化線等各區域的內部物流系統，形成一套從原材料到成品間物流轉運工藝。

(1）預收料區。設置1臺取號機，1套門禁系統，1臺液晶顯示屏，1套外形檢測和重量檢測裝置。收料理貨作業：送貨單掛號掃碼。

(2）待檢區。設置51個托盤儲位，6個不合格儲位，15個已檢儲位，30個待檢儲位。數個顏色指示燈。檢驗作業：通過手持終端刷新物料狀態，合格，亮綠燈，不合格，亮紅燈，待檢亮黃燈。

(3）立體庫區。設置2臺60英寸液晶顯示屏，2套RFRD閱讀器和外形檢測裝置。1臺RGV穿梭車，4臺堆垛機，8排橫梁式貨架。入庫作業流程：檢驗合格后將物料與托盤進行信息綁定。WMS系統自動分配庫區指定儲位，由RGV與堆垛機完成入庫。關鍵控制點：LED顯示此托盤物料檢驗狀態，黃色-待檢、綠色-合格、紅色-不合格。

(4）分揀中心區。設置1套拆疊盤機，1臺60英寸液晶顯示屏。1條料箱輸送暫存線，10組電子標簽貨架。

(5) AGV現場物流區。配置8臺AGV，其中3臺托盤頂升A G V,3臺料盒頂升A G V,2臺滾筒AGV。3個充電站。關鍵控制點：優化最優的物流路徑。

業務流程：(1)出庫流程。WMS獲取出庫信息，堆垛機從既定儲位取出物料。再由AGV小車搬運至生產工位。(2)物料檢選流程。接收MES指令，物料通過相關設備輸送至揀選工位。(3)料盒送產線流程。接收MES指令，由AGV搬運至相應產線。(4)托盤料和回庫流程?？胀斜P物料由AGV從工位送至循環線入庫口。通過掃碼后系統自動分配儲位，由輸送線堆垛機完成回庫作業?？胀斜P則由輸送線送至疊盤機，空料盒送至接駁中心區暫存。

(1）軟件架構。根據新能源汽車電機數字化車間WMS系統建設的實際需求，本次系統架構設計采用三層的IT架構設計，由下到上分別為數據層、應用層和展示層，如圖1所示，數據層將底層數據進行采集存儲。應用層調用數據層信息，并提供管理邏輯服務，并開放應用接口，便于與ERP/MES等系統進行數據的交互，展示層主要為用戶了解當前物流倉儲信息。

圖1 數據交換平臺   下載原圖

(2）網絡架構。本項目采用的WMS系統，是集倉儲、物流管理于一體，結合先進的管理理念，實現自動化立體倉庫、傳統平面庫的統一管理。具備與MES/ERP等信息系統無縫對接能力，若無上級信息系統時，可以獨立運行。WMS實現了與計算機監控調度系統（Warehouse Control System,WCS）無縫銜接，可以實現自動化立體倉庫和普通貨架庫的綜合管理，在對自動化立體倉庫管理中，實現WMS可以直接將出入庫的信息，下發到WCS，由WCS完成與PLC、AGV/RGV、設備本體系統以及物流邏輯設備等操作層的互聯互通，并將操作層各設備狀態返回到WMS。

(3）系統功能。本次電機MES系統設計包括9 個主要功能模塊，分別為基礎數據與系統維護、庫存管理與盤庫、無聊及容器管理、數據查詢與統計、手持終端系統、系統集成、展示看板。

倉儲與物流系統的建設中，采用了自動化立體倉庫、全自動堆垛機、無人AGV等關鍵設備，實現了由原來純人工搬運及地堆存放形式，變成了出庫、入庫、物料配送回庫等全自動無人化操作，提高出入庫效率30%以上，庫存周轉率高達97%。

整體立庫的建成，減少了倉儲用地，同時配合MES/ERP系統，實現了智能協同生產，為智能制造在電機行業內的推廣打下了夯實的基礎。