CN114004571B - 一种智能化立体仓储货架货位分配系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化立体仓储货架货位分配系统及其方法,属于智能仓储行业技术领域，包括：仓库管理系统，仓储设备控制系统，可视化数据看板系统，所述仓库管理系统包括：基础信息管理模块，货物管理模块，库房管理模块，出入库管理模块，库存管理模块，仓储设备控制系统包括：任务管理模块，路线规划模块，所设备管理模块，所述设备管理模块,该智能化立体仓储货架货位分配系统及其方法，采用可扩展的技术体系架构，适应信息化建设和应用系统快速发展的要求；适应各相关业务部门、人员以及业务流程调整的需求，当用户数目增加、业务范围拓展、业务模式改变时，具有良好的扩展机制和灵活的调整方案以适应其变化。

Description

一种智能化立体仓储货架货位分配系统及其方法

技术领域

本发明属于智能仓储行业技术领域，具体涉及智能化立体仓储货架货位分配系统及其方法。

背景技术

智能化立体仓储利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简单化，主体由货架、巷道式堆垛起重机、出入库工作台和自动输送系统、操作控制系统、通讯系统组成，货架通常是组合式钢结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于巷道之间的巷道中，完成存、取货的工作，出入库口利用各种输送机或自行运动小车对接巷道堆垛机实现整个仓储物流的全自动运行；

当前阶段整个产业化还不够成熟，相关标准还不完善。网络式的核心承载平台，为保证多厂商的良好兼容性，避免厂商技术锁定，网络方案的设计应需要采用标准技术与协议，能够与第三方厂商保持良好的对接。

现有的立体仓储货在货位的分配上无法形成最高效率，造成很多货架的浪费和闲置，而且在出库和入库等流程中存在效率低下，业务订单之间寻找货物冲突，无法减少作业成本和作业时间，因此需要研发一种新的系统和方法来解决现有的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化立体仓储货架货位分配系统及其方法，以解决智能化立体仓储货架货位无法最优化分配的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化立体仓储货架货位分配系统，包括：

仓库管理系统，所述仓库管理系统用于管理仓库、货物、库房、出入库、库存的信息；

仓储设备控制系统，所述仓储设备控制系统用于物流路径规划与任务分解，实时跟踪任务和设备以及实时管理储位信息并与仓库管理系统实时数据交互；

可视化数据看板系统，所述可视化数据看板系统用于仓库管理系统与仓储设备控制系统数据交互，获取仓库的实时数据信息，以可视化大屏的方式展示仓库当前相关数据信息；

所述仓库管理系统包括：

基础信息管理模块，所述基础信息管理模块用于维护基础信息服务入库业务、出库业务、仓储管理业务以及库存统计；

货物管理模块，所述货物管理模块用于维护货物信息，并应用于入库、出库、移库、库存统计；

库房管理模块，所述仓库管理模块用于管理仓库、库区、储位、出入库信息；

出入库管理模块，所述出入库管理模块用于入库业务，通过计划入库、按收货单入库、直接入库三种入库模式的管理；

库存管理模块，所述库存管理模块用于管理库存状态，通过库存可视化的方式实时统计仓库中库存的详细信息，同时定期盘点，并对出入库数据修正；

所述仓储设备控制系统包括：

任务管理模块，所述任务管理模块用于对物流任务信息管理；

路线规划模块，所述路线规划模块用于根据接收到的物流任务，计算物流任务中的起点和终点信息对该物流任务的路线进行规划，同时根据物流任务路径规划结果分析出该物流任务需要使用的设备种类和使用场景，并根据设备实际情况对物流任务进行分解，将分解后的任务形成执行任务队列；

设备管理模块，所述设备管理模块用于接受路线规划模块的数据，对物流中的设备进行控制和管理。

优选的，所述基础信息管理模块包括：

货主管理模块，所述货主管理模块用于管理货主信息，实现使用多个货主信息处理货物的权属，当多个货主在添加货物时通过选择货主确定添加的货物权属，且设置每个货主的货物信息唯一，不同货主可以拥有相同的货物；

供应商管理模块，所述供应商管理模块用于管理供应商信息和批次信息，并通过批次信息应用于货物，当货物入库时通过选择批次信息确定货物的供应商。

优选的，所述货物管理模块包括：

货物分类管理模块，所述货物分类管理模块包括管理货物分类信息，并支持无限级添加，实现最末级货物分类下添加货物信息；

货物单品模块，所述货物单品模块包括管理货物信息，并将货物信息提供给仓储设备控制系统；

组合货物管理模块，所述组合货物管理模块用于管理组合货物信息，对货物的升级处理，并通过关联货物、设置关联数量操作完善货物信息，使一个组合货物可以包含多个货物信息；

批次管理模块，所述批次管理模块用于管理批次信息，将批次信息和关联货物信息发送给供应商信息模块，同时将批次信息中包含的批次件数和批量发送给出入库管理模块。

优选的，所述库房管理模块包括：

仓库管理模块，所述仓库管理模块用于展示仓库信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

库区管理模块，所述库区管理模块用于展示库区信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

储位管理模块，所述储位管理模块用于展示储位信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

容器管理模块，所述容器管理模块用于使用数据字典自定义添加容器类型，对已有在容器类型管理，并展示储位信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作。

优选的，所述出入库管理模块包括：

计划入库模块：所述计划入库模块用于在入库实际发起前制定一个计划提前安排入库时间和空闲储位；

收货单模块，所述收货单模块用于以实际到货为基准创建收货单，同一个收货单可以进行分批入库；

入库模块，所述入库模块用于根据实际需要入库的货物直接安排货物入库；

出库计划模块，所述出库计划模块用于在出库实际发起前制定一个计划用于提前安排出库时间和库存；

出库单模块，所述出库单模块包括根据实际需要出库的货物直接安排货物出库。

优选的，所述库存管理模块包括：

储位可视化，所述储位可视化用于通过图表的形式直观的展示每个仓库中所有储位状态的使用状态，同时查看每个储位的存储详情；

实时库存模块，所述实时库存模块用于显示当前仓库中库存的详细信息，查看每种货物中每个批次的库存详细信息，所述详细信息包括货物的总库存件数、总库存重量、正常库存件数、正常库存重量、存储库存件数、残次库存重量。

优选的，所述仓储设备控制系统还包括：

执行物流任务模块，所述执行物流任务模块用于接收路线规划模块的信息，并生成设备层指令，向设备下达指令，控制设备完成当前任务并前往下一个任务的起点准备执行下一个任务；

实时跟踪任务和设备模块，所述实时跟踪任务和设备模块用于获取设备运行状态和任务完成情况，根据设备返回的状态数据及任务进行数据对任务进行实时跟踪，并将此信息发送给路线规划模块；

故障报警与处理模块，所述故障报警与处理模块用于设备在运行过程中根据设备自身传感装置对设备运行情况进行监测，调取设备与路线规划模块的通信情况对设备当前运行情况判断，当设备出现故障时，通过分布图展示设备异常信息和异常设备位置；

上传实时数据模块，所述上传实时数据模块用于将仓储设备控制系统的物流任务执行状态和执行结果实时发送给仓库管理系统，使仓库管理系统及时接收任务执行结果并及时更新库存数据。

优选的，所述可视化数据看板系统包括：

出入库信息汇总模块，所述出入库信息汇总模块用于展示今日出入库的信息汇总，所述信息汇总包括今日出入库单据数量、今日出入库货物总件数以及今日出入库货物总重量信息；

任务队列模块，所述任务队列模块用于展示当前正在执行和待执行的任务信息，所述任务信息包括入库任务、出库任务、移库任务、盘点任务、队列序号、任务编号、容器编号以及任务类型；

实时储位信息模块，所述实时储位信息模块用于展示当前仓库中所有储位状态的数量信息，所述数量信息包括储位总数量、空闲状态储位数量、占用状态储位数量、冻结状态储位数量以及停用状态储位数量；

储位状态可视化展示模块，所述储位状态可视化展示模块用于可视化视图的形式展示每个储位的当前状态，展示内容包括储位、所属库区、储位状态内容。

本发明另提供一种智能化立体仓储货架货位分配系统的使用方法，包括以下步骤：

入库步骤，所述入库步骤包括：

步骤11、通过计划入库模块设置入库计划，发起入库业务；

步骤12、在收货单模块中添加收货单时可选择按计划收货，入库计划作为入库业务的发起点，当前收货单对计划需要入库的货物收货，无法对入库计划以外的货物收货；在添加收货单若选择无计划收货时，此入库业务的发起点就是收货单，若选择无计划收货时对存在的货物收货操作；

步骤13、若入库流程中的质检则使用入库前质检，对于已收货的货物根据质检规则判断已收货物是否需要进行质检，若判断结果货物无需质检，则货物进行待入库状态，

若盘点结果货物需要进行质检，则自动创建质检任务，根据质检结果质检通过的货物会进入待入库状态，质检不通过的货物可选择直接退回或者进行残次品入库；

步骤14、在入库模块选择计划入库、按收货单入库和直接入库三种模式，入库单创建过程中对于库存货物质量的管控系统提供正常入库或残次品入库；

步骤15、通过组盘操作将货物放入容器使货物与容器形成一个相关联的整体，在后期库内货物调度和管理过程使用，所述组盘操作包括：条码组盘和常规组盘：

所述条码组盘在货物和容器均有条码的时候可以通过移动扫码设备，扫描货物和容器上的条码，使货物与容器形成一个相关联的整体，完成组盘；

所述常规组盘在仓库管理系统中通过操作组盘功能将货物信息与容器信息进行关联，使货物与容器形成一个相关联的整体，完成组盘；

步骤16、通过分配储位在步骤15即将结束时操作人员根据实际需要选择自动分配储位或手动分配储位，所述自动分配储位结合货物自有属性、容器自有属性以及其他条件因素后执行上架规则运算，计算出合理的存放位置；所述手动分配储位需要选择库区、排、列、层维度的数值组合形成货物存放位置；

步骤17、通过仓库管理系统与仓储设备控制系统共同配合将货物安排上架，放置在指定存放位置，由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定位置取货并将取到的货物送往指定存储位置；

出库步骤，所述出库步骤包括：

步骤21、在出库计划模块中，发起出库业务，

步骤22、在出库单模块，选择直接出库或分拣出库，若选择直接出库时在容器内货物需要全部出库时系统会自动判断当前出库为直接出库；若选择分拣出库当容器内货物部分需要出库时自动判断当前出库为分拣出库，剩余部分需要继续回到立体库中进行存储；

步骤23、通过安排出库使仓库管理系统与仓储设备控制系统共同配合将货物从指定储位移动至指定出库口,由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定储位取货并将取到的货物送往指定出库口，在分拣出库时仓库管理系统还需通知仓储设备控制系统将需要继续回到立体库进行存储的货物送回指定储位。

优选的，所述方法还包括以下步骤：

移库步骤：所述移库步骤包括：

步骤31、创建移库任务，发起移库流程的操作，使后续移库流程的具体执行依据当前创建的移库任务进行；

步骤32、安排移库，由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定储位取货并将取到的货物送往指定位置；

盘点步骤：所述盘点步骤包括：

步骤41：选择常规盘点或半自动盘点发起业务，或者通过外部系统调用本系统标准API的方式进行发起；

步骤42、盘点执行人下载盘点任务至移动设备或者打印纸质表格，盘点人员进入立体库内对库内存储货物进行核对，核对完成后在移动设备上或者在PC端上上传盘点结果完成盘点；

步骤43、生成盘点任务后通过仓储设备控制系统依次将货物从立体库中取出移动至出库口位置再有人员对容器内货物进行核对，核对完成后再由仓储设备控制系统将货物送回指定位置进行存储，重复此步骤直至盘点任务完成。

本发明的技术效果和优点：该智能化立体仓储货架货位分配系统及其方法，采用可扩展的技术体系架构，适应信息化建设和应用系统快速发展的要求；适应各相关业务部门、人员以及业务流程调整的需求，当用户数目增加、业务范围拓展、业务模式改变时，系统应具有良好的扩展机制和灵活的调整方案以适应其变化；满足与其他业务部门、其它应用系统对信息共享和整合的需要；

本发明具有良好的可管理性，允许管理人员通过管理工具实现对系统全面的监控、管理和配置，并为系统故障的判断、排错和分析提供支撑；可对信息交换流程进行简易、灵活的定制和调整，同时对系统运行情况能够实时进行统计分析和报表展示；本发明具有如下优点：

1、本发明对接软件与原有系统的集成是以松耦合方式进行的，不会对原有的业务管理系统及其数据库有任何的改造；业务系统对其的集成，也不会改造原有系统的结构，具有完整、全面的安全体系和良好的安全性，能够提供数据完整性、身份识别等安全保障措施；系统设计不影响其他信息系统的安全性；

2、本发明前端有且仅有静态内容,即HTML/CSS/JS，其内容来自于完全静态的资源而不需要任何后台技术进行动态化组装，前端内容的运行环境和引擎完全基于浏览器本身；

3、后端可以用任何语言,技术和平台实现,并且只提供数据，不提供任何和界面表现有关的内容，也就是提供的数据可以用于任何其他客户端，如本地化程序,移动端程序；

4、前端技术本身就是平台无关的,而后台连接部分的本质是实现合适的RESTful接口和交互Json数据，就这二者而言，任何技术和平台都可以实现；前端架构完全基于HTML/CSS的发展和JS框架的演变与主流后台语言，如C#,Java, NodeJs完全无关，且由于前台是纯静态内容，更适合在大型构架设计方面满足CDN的搭建要求；

5、后端构架几乎可以基于任何语言和平台的任何解决方案,大型构架方面,RESTful Api可以考虑负载均衡；而数据、业务实现等可以考虑数据库优化和分布式；

6、由于本系统数据库设计的合理性，在后续升级过程中的提高了系统扩展性，使数据库标准化设计技术对数据的正确性和可扩展性都有很好的支撑，数据的利用价值高，便于应用层程序的开发和设计。

附图说明

图1为本发明的系统架构图；

图2为本发明入库流程中入库计划和质检流程示意图；

图3为本发明出库流程示意图；

图4为本发明移库流程示意图；

图5为本发明盘点流程示意图；

图6为本发明仓库管理系统示意图；

图7为实时统计仓库中库存信息示意图；

图8为本发明物流任务分解示意图；

图9为本发明库存可视化示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1中所示的一种智能化立体仓储货架货位分配系统，包括：

仓库管理系统，本实施例中为WMS系统，所述仓库管理系统用于管理仓库、货物、库房、出入库、库存的信息；包括货主管理模块、客户管理模块、供应商管理模块、货物分类管理模块、货物管理模块、组合货物管理模块、批次管理模块、仓库管理模块、库区管理模块、储位管理模块、出入库口管理模块和容器管理模块

仓储设备控制系统，本实施例中为WCS系统，所述仓储设备控制系统用于物流路径规划与任务分解，实时跟踪任务和设备以及实时管理储位信息并与仓库管理系统实时数据交互；

如图9所示，可视化数据看板系统，所述可视化数据看板系统用于仓库管理系统与仓储设备控制系统数据交互，获取仓库的实时数据信息，以可视化大屏的方式展示仓库当前相关数据信息；

出入库信息汇总模块，所述出入库信息汇总模块用于展示今日出入库的信息汇总，所述信息汇总包括今日出入库单据数量、今日出入库货物总件数以及今日出入库货物总重量信息；

任务队列模块，所述任务队列模块用于展示当前正在执行和待执行的任务信息，所述任务信息包括入库任务、出库任务、移库任务、盘点任务、队列序号、任务编号、容器编号以及任务类型；

实时储位信息模块，所述实时储位信息模块用于展示当前仓库中所有储位状态的数量信息，所述数量信息包括储位总数量、空闲状态储位数量、占用状态储位数量、冻结状态储位数量以及停用状态储位数量；

储位状态可视化展示模块，所述储位状态可视化展示模块用于可视化视图的形式展示每个储位的当前状态，展示内容包括储位、所属库区、储位状态内容；

如图6所示，所述仓库管理系统包括：

基础信息管理模块，所述基础信息管理模块用于维护基础信息服务入库业务、出库业务、仓储管理业务以及库存统计；

所述基础信息管理模块包括：

货主管理模块，所述货主管理模块用于管理货主信息，实现使用多个货主信息处理货物的权属，当多个货主在添加货物时通过选择货主确定添加的货物权属，且设置每个货主的货物信息唯一，不同货主可以拥有相同的货物；支持添加多个货主用于处理货物的权属问题，当系统中存在多个货主时在添加货物时通过选择货主确定添加的货物权属。每个货主的货物信息唯一，不同货主可以拥有相同的货物；

供应商管理模块，所述供应商管理模块用于管理供应商信息和批次信息，并通过批次信息应用于货物，当货物入库时通过选择批次信息确定货物的供应商；主要服务于批次信息。同时可通过批次信息间接服务于货物，货物在入库是通过选择批次信息可以确定货物是由哪一个供应商供货；

货物管理模块，所述货物管理模块用于维护货物信息，并应用于入库、出库、移库、库存统计；维护系统中的货物信息，货物信息贯穿整个系统，服务于入库、出库、移库、库存统计等业务场景；

所述货物管理模块包括：

货物分类管理模块，所述货物分类管理模块包括管理货物分类信息，并支持无限级添加，实现最末级货物分类下添加货物信息；

货物单品模块，所述货物单品模块包括管理货物信息，并将货物信息提供给仓储设备控制系统；

组合货物管理模块，所述组合货物管理模块用于管理组合货物信息，对货物的升级处理，并通过关联货物、设置关联数量操作完善货物信息，使一个组合货物可以包含多个货物信息；

批次管理模块，所述批次管理模块用于管理批次信息，将批次信息和关联货物信息发送给供应商信息模块，同时将批次信息中包含的批次件数和批量发送给出入库管理模块。

库房管理模块，所述仓库管理模块用于管理仓库、库区、储位、出入库信息；仓库、库区、储位、出入库口共同组成完整仓库信息。本系统中可以添加多个仓库，每个仓库下可以添加多个库区，库区下可以关联储位也可以不关联储位。关联储位的库区通常是立体库库区，未关联储位的库区通常是平库库区；

每个仓库下可以添加多个入库口和出库口，出入库口在立体库出入库业务中通常作为库内物流的起点或终点使用；

所述库房管理模块包括：

仓库管理模块，所述仓库管理模块用于展示仓库信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

库区管理模块，所述库区管理模块用于展示库区信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

储位管理模块，所述储位管理模块用于展示储位信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

容器管理模块，所述容器管理模块用于使用数据字典自定义添加容器类型，对已有在容器类型管理，并展示储位信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作。

出入库管理模块，所述出入库管理模块用于入库业务，通过计划入库、按收货单入库、直接入库三种入库模式的管理；

直接入库、安排货物入库时在系统中创建入库单，此时创建的入库单作为业务的起点，在创建入库单时会设置货物是否需要组盘以及是否上架存储；根据入库单中设置的是否组盘和是否上架安排货物进行组盘和上架；

基础信息导入模块是基础信息管理模块的辅助模块，当遇到需要在系统中添加大量数据时可以通过基础信息导入模块的相关功能将数据批量导入系统；

数据导入系统的业务流程，数据导入流程如下：从系统中下载对应数据的导入模板；在模板中填写需要导入的数据，填写完成后通过上传功能将数据上传至系统中。此时的数据是临时数据并不是正式数据；在系统中对临时进行编辑、删除、保存操作；确定数据无误后将临时数据导入系统；

所述出入库管理模块包括：

计划入库模块：所述计划入库模块用于在入库实际发起前制定一个计划提前安排入库时间和空闲储位；

按计划入库是本系统入库业务最全面的一种，在该模式下所有业务从入库计划发起。入库计划指的是在入库实际发起前制定一个计划用于提前安排入库时间和空闲储位；

步骤包括：

首先创建入库计划。

根据入库计划结合实际收货情况创建收货单，收货单可以创建多个，所有收货单收货数量总和不超过入库计划中货物数量；

根据收货单所收货物系统判断是否需要进行质检；

遇到需要退货时可根据收货情况创建退货单安排退货；

安排货物入库时在系统中创建入库单，在同一个入库计划下可以创建多个入库单，多个入库单中货物总数不超过入库计划中货物数量，在创建入库单时会设置货物是否需要组盘以及是否上架存储；

根据入库单中设置的是否组盘和是否上架安排货物进行组盘和上架；

收货单模块，所述收货单模块用于以实际到货为基准创建收货单，同一个收货单可以进行分批入库；按收货单入库相较按计划入库而且比较简单，按收货单入库所有业务从收货单发起。在实际应用中以实际到货为基准创建收货单，同一个收货单可以进行分批入库；步骤包括：

结合实际收货情况创建收货单。

根据收货单所收货物系统判断是否需要进行质检。

遇到需要退货时可根据收货情况创建退货单安排退货。

安排货物入库时在系统中创建入库单，在同一个收货单下可以创建多个入库单，多个入库单中货物总数不超过收货单中货物数量，在创建入库单时会设置货物是否需要组盘以及是否上架存储；

根据入库单中设置的是否组盘和是否上架安排货物进行组盘和上架；

入库模块，所述入库模块用于根据实际需要入库的货物直接安排货物入库；

入库明细是统计每种货物每个批次入库的明细信息，入库明细以货物和批次为维度记录每种货物每个批次货物的入库时间、入库单号、数量、重量以及入库后库存变更结果。同时系统支持关键词搜索查询和条件筛选查询；

出库明细是统计每种货物每个批次出库的明细信息，出库明细以货物和批次为维度记录每种货物每个批次货物的出库时间、出库单号、数量、重量以及出库后库存变更结果。同时系统支持关键词搜索查询和条件筛选查询；

效率统计是统计每个仓库的库存周转率，统计维度包括按件数和按重量，统计周期包括天、周、月、年，展示形式为统计图展示，同时系统支持将数据通过Excel表格的形式进行导出；

滞库统计主要是负责统计货物滞留在仓库中的时间，左侧为滞库周期筛选区域，滞库周期可以进行自定义。右侧为货物信息展示区域，展示区域的内容取决于左侧的筛选结果。同时滞库统计支持关键词搜索查询和条件筛选查询；

出库计划模块，所述出库计划模块用于在出库实际发起前制定一个计划用于提前安排出库时间和库存；按计划出库是本系统中出库业务最全面的一种，在该模式下所有业务从出库计划发起。出库计划指的是在出库实际发起前制定一个计划用于提前安排出库时间和库存；

首先创建出库计划。

根据出库计划结合实际出库情况创建出库单，出库单可以创建多个，所有出库单货物数量总和不超过出库计划中货物数量，出库单分为立体库出库和平库出库两种，这两种出库的区别在于立体库出库需要WCS系统调度设备，而平库出库不需要调用设备；

立体库出库时分为两种场景，一种是常规出库，另一种是分拣出库；常规出库是指将储位上容器中的货物全部出库，分拣出库是指将储位上容器中的货物部分出库，剩余的货物需要继续回到立体库中进行存储；

出库单模块，所述出库单模块包括根据实际需要出库的货物直接安排货物出库。

结合实际出库情况创建出库单，出库单分为立体库出库和平库出库两种，两种出库的区别在于立体库出库需要WCS系统调度设备，而平库出库不需要调用设备，

立体库出库时分为两种场景，一种是常规出库，另一种是分拣出库，常规出库是指将储位上容器中的货物全部出库，分拣出库是指将储位上容器中的货物部分出库，剩余的货物需要继续回到立体库中进行存储，

库存管理模块，所述库存管理模块用于管理库存状态，如图7所示，通过库存可视化的方式实时统计仓库中库存的详细信息，同时定期盘点，并对出入库数据修正；库存可视化是通过图表的形式直观的展示每个仓库中所有储位状态的使用状态，同时可以查看每个储位的存储详情；同时系统支持统计点击每个储位查看储位中的详细信息，包括储位信息、容器信息、货物信息，同时可以对有货物的储位进行移库操作；

实时库存是指当前仓库中库存的详细信息。实时库存以货物为单位，系统展示每种货物库存信息，包括每种货物的总库存件数、总库存重量、正常库存件数、正常库存重量、存储库存件数、残次库存重量。同时系统支持查看每种货物中每个批次的库存详细信息；

所述库存管理模块包括：

储位可视化，所述储位可视化用于通过图表的形式直观的展示每个仓库中所有储位状态的使用状态，同时查看每个储位的存储详情；

实时库存模块，所述实时库存模块用于显示当前仓库中库存的详细信息，查看每种货物中每个批次的库存详细信息，所述详细信息包括货物的总库存件数、总库存重量、正常库存件数、正常库存重量、存储库存件数、残次库存重量。

库存报表，库存报表核心功能是支持系统定期或手动操作生成库存报表供用户下载，报表分为月报表、周报表和临时报表三种类型；

周报表，每周固定时间生成上一周的库存数据，系统自动生成时间是每周一0点；月报表，每月固定时间生成上一月的库存数据，系统自动生成时间是每月1号0点；临时报表，主要用于生成当前库存数据的，有手动操作生成，生成时需要手动设置报表名称；

所述仓储设备控制系统包括：

任务管理模块，所述任务管理模块用于对物流任务信息管理；

如图8所示，路线规划模块，所述路线规划模块用于根据接收到的物流任务，计算物流任务中的起点和终点信息对该物流任务的路线进行规划，同时根据物流任务路径规划结果分析出该物流任务需要使用的设备种类和使用场景，并根据设备实际情况对物流任务进行分解，将分解后的任务形成执行任务队列；

设备管理模块，所述设备管理模块用于接受路线规划模块的数据，对物流中的设备进行控制和管理；

执行物流任务模块，所述执行物流任务模块用于接收路线规划模块的信息，并生成设备层指令，向设备下达指令，控制设备完成当前任务并前往下一个任务的起点准备执行下一个任务；

实时跟踪任务和设备模块，所述实时跟踪任务和设备模块用于获取设备运行状态和任务完成情况，根据设备返回的状态数据及任务进行数据对任务进行实时跟踪，并将此信息发送给路线规划模块；

故障报警与处理模块，所述故障报警与处理模块用于设备在运行过程中根据设备自身传感装置对设备运行情况进行监测，调取设备与路线规划模块的通信情况对设备当前运行情况判断，当设备出现故障时，通过分布图展示设备异常信息和异常设备位置；

上传实时数据模块，所述上传实时数据模块用于将仓储设备控制系统的物流任务执行状态和执行结果实时发送给仓库管理系统，使仓库管理系统及时接收任务执行结果并及时更新库存数据；

本发明另提供一种智能化立体仓储货架货位分配系统的使用方法，包括以下步骤：

入库步骤，入库流程可分为入库计划、收货、入库、上架四个阶段，各个阶段的业务发起可以来自于本系统，也支持外部系统通过调用本系统标准API的方式进行发起，同时各个阶段可以相互依赖执行也可以独立发起执行，入库计划作为入库流程的起点时后续的收货、入库、上架等操作都需要基于入库计划的内容和范围，系统支持对同一入库计划进行分次收货、分次入库、分次上架；

收货阶段作为入库流程的起点时后续的入库、上架等操作都需要基于收货单的内容和范围，系统支持对同一收货单进行分次入库、分次上架；

收货阶段作为入库流程的起点时后续的上架等操作都需要基于入库单的内容和范围，系统支持对同一入库单进行分次上架；

如图2所示，所述入库步骤包括：

步骤11、通过计划入库模块设置入库计划，发起入库业务；入库计划作为入库业务发起点时需要在系统中围绕入库计划进行收货、质检、入库、上架等一系列操作后才代表货物实际入库；

步骤12、在收货单模块中添加收货单时可选择按计划收货，入库计划作为入库业务的发起点，当前收货单对计划需要入库的货物收货，无法对入库计划以外的货物收货；在添加收货单若选择无计划收货时，此入库业务的发起点就是收货单，若选择无计划收货时对存在的货物收货操作；

步骤13、若入库流程中的质检则使用入库前质检，对于已收货的货物根据质检规则判断已收货物是否需要进行质检，若判断结果货物无需质检，则货物进行待入库状态，

若盘点结果货物需要进行质检，则自动创建质检任务，根据质检结果质检通过的货物会进入待入库状态，质检不通过的货物可选择直接退回或者进行残次品入库；

步骤14、在入库模块选择计划入库、按收货单入库和直接入库三种模式，入库单创建过程中对于库存货物质量的管控系统提供正常入库或残次品入库；创建入库单时系统支持按计划入库、按收货单入库和直接入库三种模式，分别应用于入库计划为流程发起点时、收货单为流程发起点时和入库单作为流程发起点时三种业务场景；入库单创建过程中为方便对于库存货物质量的管控系统提供两种入库的形式分别是正常入库和残次品入库；

步骤15、通过组盘操作将货物放入容器使货物与容器形成一个相关联的整体，在后期库内货物调度和管理过程使用，所述组盘操作包括：条码组盘和常规组盘：组盘是所有立体库入库流程必不可少一个环节，组盘的根本意义就是将货物放在容器使货物与容器形成一个相关联的整体，在后期进行库内货物调度和管理过程中通常都是以容器为单位，一般不直接管理和操作货物；

所述条码组盘在货物和容器均有条码的时候可以通过扫码枪或者其他移动扫码设备，扫描货物和容器上的条码，使货物与容器形成一个相关联的整体，完成组盘；

所述常规组盘在仓库管理系统中通过操作组盘功能将货物信息与容器信息进行关联，使货物与容器形成一个相关联的整体，完成组盘；

步骤16、通过分配储位在步骤15即将结束时操作人员根据实际需要选择自动分配储位或手动分配储位，所述自动分配储位结合货物自有属性、容器自有属性以及其他条件因素后执行上架规则运算，计算出合理的存放位置；所述手动分配储位需要选择库区、排、列、层维度的数值组合形成货物存放位置；分配储位是立体库入库流程中的核心环节，本系统中提供自动分配储位和手动指定储位两种分配方式。在组盘操作即将结束时操作人员可以根据实际需要选择自动或手动分配储位；

步骤17、通过仓库管理系统与仓储设备控制系统共同配合将货物安排上架，放置在指定存放位置，由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定位置取货并将取到的货物送往指定存储位置；

如图3所示，出库步骤，所述出库步骤包括：

步骤21、在出库计划模块中，发起出库业务，

步骤22、在出库单模块，选择直接出库或分拣出库，若选择直接出库时在容器内货物需要全部出库时系统会自动判断当前出库为直接出库；若选择分拣出库当容器内货物部分需要出库时自动判断当前出库为分拣出库，剩余部分需要继续回到立体库中进行存储；

步骤23、通过安排出库使仓库管理系统与仓储设备控制系统共同配合将货物从指定储位移动至指定出库口,由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定储位取货并将取到的货物送往指定出库口，在分拣出库时仓库管理系统还需通知仓储设备控制系统将需要继续回到立体库进行存储的货物送回指定储位；

如图4所示，移库步骤：所述移库步骤包括：

步骤31、创建移库任务，发起移库流程的操作，使后续移库流程的具体执行依据当前创建的移库任务进行；

步骤32、安排移库，由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定储位取货并将取到的货物送往指定位置；

如图5所示，盘点步骤：所述盘点步骤包括：

步骤41：选择常规盘点或半自动盘点发起业务，或者通过外部系统调用本系统标准API的方式进行发起；

步骤42、盘点执行人下载盘点任务至移动设备或者打印纸质表格，盘点人员进入立体库内对库内存储货物进行核对，核对完成后在移动设备上或者在PC端上上传盘点结果完成盘点；

步骤43、生成盘点任务后通过仓储设备控制系统依次将货物从立体库中取出移动至出库口位置再有人员对容器内货物进行核对，核对完成后再由仓储设备控制系统将货物送回指定位置进行存储，重复此步骤直至盘点任务完成。

本系统保证数据业务网的核心业务的不中断运行，在网络整体设计和设备配置上均是按照双备份要求设计的，在网络连接上消除单点故障，提供关键设备的故障切换，关键设备之间的物理链路采用双路冗余连接，按照负载均衡方式或active-active方式工作，关键主机可采用双路网卡来增加可靠性；

同时本发明具有良好扩展性，网络建设完毕并网后应可以进行大规模改造，服务器集群、软件功能模块应可以不断扩展；对突发数据的吸附，缓解端口拥塞压力，能保证业务的流畅性等；通过虚拟资源池化可以大大提高资源利用率，降低运营成本。应有效开展服务器、存储器的虚拟资源池化技术建设，网络设备的虚拟化也应进行设计实现，服务器、存储器、网络及安全设备应具备虚拟化功能；

系统采用可扩展的技术体系架构，以适应信息化建设和应用系统快速发展的要求；适应各相关业务部门、人员以及业务流程调整的需求，当用户数目增加、业务范围拓展、业务模式改变时，具有良好的扩展机制和灵活的调整方案以适应其变化；满足与其他业务部门、其它应用系统对信息共享和整合的需要；

系统具有良好的可管理性，允许管理人员通过管理工具实现对系统全面的监控、管理和配置，并为系统故障的判断、排错和分析提供支撑；可对信息交换流程进行简易、灵活的定制和调整，对运行情况能够实时进行统计分析和报表展示；

由于网络中的流量模型发生了变化，而随着整个业务的开展，业务都分布在各个服务器上，流量模型从纵向流量转换成复杂的多维度混合的方式，整个系统具有较高的吞吐能力和处理能力，系统各层均不存在阻塞，具备对突发流量的承受能力；

本系统对接软件与原有系统的集成是以松耦合方式进行的，不会对原有的业务管理系统及其数据库有任何的改造；业务系统对其的集成，也不会改造原有系统的结构；

本系统应具有完整、全面的安全体系和良好的安全性，能够提供数据完整性、身份识别等安全保障措施；系统设计不影响其他信息系统的安全性；

本方案具有前瞻性，设备的选型充分考虑对相关标准的扩展支持能力，保证良好的先进性，以适应未来的技术发展；适应企业的业务发展，提高软件研发的生产力，降低软件研发的成本，软件架构在系统的更替演变过程中不停的变化，随之而来的架构中的技术选型也跟着调整；本系统从核心技术选型、后端技术选型、移动端技术选型做出了说明，同时对系统使用的第三方软件版本做出的说明，具体内容如下：

核心技术选型：

Restful：HTTP服务；

Redis：分布式缓存；

Maven：模块化管理；

Springbootmybatis：核心框架；

Druid：（阿里连接池）；

Node.js+VUE：（前端模板渲染引擎）；

Docker：（微容器服务管理）；

后端技术选型：

服务框架：Springboot；

缓存：Redis；

消息中间件：RabbitMQ；

负载均衡：Nginx；

持久层数据库：Mysql；

数据库连接池：Druid；

核心框架：Spring framework；

任务调度：quartz；

持久层框架：MyBatis；

日志管理：SLF4J、Log4j、Logback；

前端技术选型

JS框架：vue；

CSS框架：element-ui；

网络请求组件：axios,es6-promise；

图表组件：echarts；

路由：vue-router；

状态管理：vuex；

移动端技术选型

AFNetworking：网络库；

VCTransitionsLibrary：视图切换库；

MBProgressHUD：提示框第三方库；

SDWebImage：图片加载、缓存库；

DTCoreText Html：排版库；

MYBlurIntroductionView：首次启动引导组件；

SevenSwitch：可自定义开关组件；

VPImageCropper：头像上传、编辑组件

JGMethodSwizzler：方法调配组件；

Reveal UI：调试组件；

UMessage：消息推送SDK；

ShareSDK：社交分享SDK；

json和Model转换库：ObjectMapper；

第三方软件版本

Mysql：8.0.21

Redis：6.0.3

RabbitMQ：3.7

Node.js：10.22.1

NPM：6.14.6

Nginx：1.18.0

ElasticSearch：6.1.2

ELK：6.1.2

抽象业务，将不同的业务封装成不同的服务，降低服务之间的耦合，采用分布式服务调度框架简化了概念模型，而且还易扩展和可控制，系统运行全程监控、及时发现系统问题，采用多机热备方案，防止系统宕机，前端有且仅有静态内容,即HTML、CSS、JS，其内容来自于完全静态的资源而不需要任何后台技术进行动态化组装，前端内容的运行环境和引擎完全基于浏览器本身，后端可以用任何语言,技术和平台实现,但它们必须遵循一个原则：只提供数据，不提供任何和界面表现有关的内容。换言之，他们提供的数据可以用于任何其他客户端，如本地化程序,移动端程序；前端技术本身就是平台无关的,而后台连接部分的本质是实现合适的RESTful接口和交互Json数据，就这二者而言，任何技术和平台都可以实现，前端架构完全基于HTML/CSS的发展和JS框架的演变与主流后台语言，如C#,Java,NodeJs完全无关，且由于前台是纯静态内容，更适合在大型构架设计方面满足CDN的搭建要求，后端构架几乎可以基于任何语言和平台的任何解决方案,大型构架方面, RESTful Api可以考虑负载均衡；而数据、业务实现等可以考虑数据库优化和分布式，采用的技术框架以及开发框架封装的粒度，对于后续系统升级过程中，改造的工作量以及项目质量有非常大的影响，鉴于本系统的高度复杂性，不同模块之间既有相对独立的需求，也有交互的需求，采用Springboot，做一些底层代码封装，减少底层代码的编写，降低代码升级过程中阅读源代码的难度，从而提高后续功能升级过程中开发的效率和质量；本系统数据库设计的合理性，直接导致后续升级过程中的系统扩展性；数据库标准化设计技术对数据的正确性和可扩展性都有很好的支撑，数据的利用价值高，便于应用层程序的开发和设计；

本系统保证数据一致性，能够消除数据的冗余，大大提升数据库的使用效率；根据设计规则创建表并在这些表间建立关系；通过取消冗余度与不一致相关性，该设计规则可以同时保护数据并提高数据的灵活性；数据标准化有利于程序的构件化设计，提升程序开发的效率和程序运行的效率，降低了程序维护的成本。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能化立体仓储货架货位分配系统，其特征在于：包括：

仓库管理系统，用于管理仓库、货物、库房、出入库、库存的信息；

仓储设备控制系统，用于物流路径规划与任务分解，实时跟踪任务和设备以及实时管理储位信息并与仓库管理系统实时数据交互；

可视化数据看板系统，用于所述仓库管理系统与所述仓储设备控制系统数据交互，获取仓库的实时数据信息，以可视化大屏的方式展示仓库当前相关数据信息；

所述仓库管理系统包括：

基础信息管理模块，用于维护基础信息服务入库业务、出库业务、仓储管理业务以及库存统计；

货物管理模块，用于维护货物信息，并应用于入库、出库、移库、库存统计；

库房管理模块，用于管理仓库、库区、储位、出入库信息；

出入库管理模块，用于入库业务，管理计划入库、按收货单入库、直接入库三种入库模式；

库存管理模块，用于管理库存状态，通过库存可视化的方式实时统计仓库中库存的详细信息，同时定期盘点，并对出入库数据进行修正；

所述仓储设备控制系统包括：

任务管理模块，用于对物流任务信息管理；

路线规划模块，用于根据接收到的物流任务，计算物流任务中的起点和终点信息对物流任务的路线进行规划，同时根据物流任务路径规划结果分析出物流任务需要使用的设备种类和使用场景，并根据设备实际情况对物流任务进行分解，将分解后的任务形成执行任务队列；

设备管理模块，用于接收所述路线规划模块的数据，对物流中的设备进行控制和管理；所述基础信息管理模块包括：

货主管理模块，用于管理货主信息，实现使用多个货主信息处理货物的权属，当多个货主在添加货物时通过选择货主确定添加的货物权属，且设置每个货主的货物信息唯一，不同货主可以拥有相同的货物；

供应商管理模块，用于管理供应商信息和批次信息，并通过批次信息应用于货物，当货物入库时通过选择批次信息确定货物的供应商；所述货物管理模块包括：

货物分类管理模块，包括管理货物分类信息，并支持无限级添加，实现最末级货物分类下添加货物信息；

货物单品模块，包括管理货物信息，并将货物信息提供给所述仓储设备控制系统；

组合货物管理模块，用于管理组合货物信息，对货物的升级处理，并通过关联货物、设置关联数量操作完善货物信息，使一个组合货物可以包含多个货物信息；

批次管理模块，用于管理批次信息，将批次信息和关联货物信息发送给供应商信息模块，同时将批次信息中包含的批次件数和批量发送给所述出入库管理模块；所述库房管理模块包括：

仓库管理模块，用于展示仓库信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

库区管理模块，用于展示库区信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

储位管理模块，用于展示储位信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；

容器管理模块，用于使用数据字典自定义添加容器类型，对已有在容器类型管理，并展示储位信息列表、关键词搜索、条件筛选、新增、编辑、删除、启停状态修改、查看详情操作；所述出入库管理模块包括：

计划入库模块：用于在入库实际发起前制定一个计划提前安排入库时间和空闲储位；

收货单模块，用于以实际到货为基准创建收货单，同一个收货单可以进行分批入库；

入库模块，用于根据实际需要入库的货物直接安排货物入库；

出库计划模块，用于在出库实际发起前制定一个计划用于提前安排出库时间和库存；

出库单模块，所述出库单模块包括根据实际需要出库的货物直接安排货物出库；所述库存管理模块包括：

储位可视化，用于通过图表的形式直观的展示每个仓库中所有储位状态的使用状态，同时查看每个储位的存储详情；

实时库存模块，用于显示当前仓库中库存的详细信息，查看每种货物中每个批次的库存详细信息，所述详细信息包括货物的总库存件数、总库存重量、正常库存件数、正常库存重量、存储库存件数、残次库存重量；所述仓储设备控制系统还包括：

执行物流任务模块，用于接收路线规划模块的信息，并生成设备层指令，向设备下达指令，控制设备完成当前任务并前往下一个任务的起点准备执行下一个任务；

实时跟踪任务和设备模块，用于获取设备运行状态和任务完成情况，根据设备返回的状态数据及任务进行数据对任务进行实时跟踪，并将此信息发送给路线规划模块；

故障报警与处理模块，用于设备在运行过程中根据设备自身传感装置对设备运行情况进行监测，调取设备与路线规划模块的通信情况对设备当前运行情况判断，当设备出现故障时，通过分布图展示设备异常信息和异常设备位置；

上传实时数据模块，用于将仓储设备控制系统的物流任务执行状态和执行结果实时发送给仓库管理系统，使仓库管理系统及时接收任务执行结果并及时更新库存数据。

2.根据权利要求1所述的一种智能化立体仓储货架货位分配系统，其特征在于：所述可视化数据看板系统包括：

出入库信息汇总模块，用于展示今日出入库的信息汇总，所述信息汇总包括今日出入库单据数量、今日出入库货物总件数以及今日出入库货物总重量信息；

任务队列模块，用于展示当前正在执行和待执行的任务信息，所述任务信息包括入库任务、出库任务、移库任务、盘点任务、队列序号、任务编号、容器编号以及任务类型；

实时储位信息模块，用于展示当前仓库中所有储位状态的数量信息，所述数量信息包括储位总数量、空闲状态储位数量、占用状态储位数量、冻结状态储位数量以及停用状态储位数量；

储位状态可视化展示模块，用于可视化视图的形式展示每个储位的当前状态，展示内容包括储位、所属库区、储位状态内容。

3.基于权利要求2所述的智能化立体仓储货架货位分配系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

入库步骤，所述入库步骤包括：

步骤11、通过计划入库模块设置入库计划，发起入库业务；

步骤12、在收货单模块中添加收货单时可选择按计划收货，入库计划作为入库业务的发起点，当前收货单对计划需要入库的货物收货，无法对入库计划以外的货物收货；在添加收货单若选择无计划收货时，此入库业务的发起点就是收货单，若选择无计划收货时对存在的货物收货操作；

步骤13、若入库流程中的质检则使用入库前质检，对于已收货的货物根据质检规则判断已收货物是否需要进行质检，若判断结果货物无需质检，则货物进行待入库状态，

若盘点结果货物需要进行质检，则自动创建质检任务，根据质检结果质检通过的货物会进入待入库状态，质检不通过的货物可选择直接退回或者进行残次品入库；

步骤14、在入库模块选择计划入库、按收货单入库和直接入库三种模式，入库单创建过程中对于库存货物质量的管控系统提供正常入库或残次品入库；

步骤15、通过组盘操作将货物放入容器使货物与容器形成一个相关联的整体，在后期库内货物调度和管理过程使用，所述组盘操作包括：条码组盘和常规组盘：

所述条码组盘在货物和容器均有条码时通过移动扫码设备，扫描货物和容器上的条码，使货物与容器形成一个相关联的整体，完成组盘；

所述常规组盘在仓库管理系统中通过操作组盘功能将货物信息与容器信息进行关联，使货物与容器形成一个相关联的整体，完成组盘；

步骤16、通过分配储位在步骤15即将结束时操作人员根据实际需要选择自动分配储位或手动分配储位，所述自动分配储位结合货物自有属性、容器自有属性后执行上架规则运算，计算出合理的存放位置；所述手动分配储位选择库区、排、列、层维度的数值组合形成货物存放位置；

步骤17、通过仓库管理系统与仓储设备控制系统共同配合将货物安排上架，放置在指定存放位置，由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定位置取货并将取到的货物送往指定存储位置；

出库步骤，所述出库步骤包括：

步骤21、在出库计划模块中，发起出库业务，

步骤22、在出库单模块，选择直接出库或分拣出库，若选择直接出库时在容器内货物需要全部出库时系统会自动判断当前出库为直接出库；若选择分拣出库当容器内货物部分需要出库时自动判断当前出库为分拣出库，剩余部分需要继续回到立体库中进行存储；

步骤23、通过安排出库使仓库管理系统与仓储设备控制系统共同配合将货物从指定储位移动至指定出库口,由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定储位取货并将取到的货物送往指定出库口，在分拣出库时仓库管理系统通知仓储设备控制系统将需要继续回到立体库进行存储的货物送回指定储位。

4.基于权利要求3所述的一种智能化立体仓储货架货位分配系统的使用方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：

移库步骤：所述移库步骤包括：

步骤31、创建移库任务，发起移库流程的操作，使后续移库流程的执行依据当前创建的移库任务进行；

步骤32、安排移库，由仓库管理系统发起通知使仓储设备控制系统将相关设备调度至指定储位取货并将取到的货物送往指定位置；

盘点步骤：所述盘点步骤包括：

步骤41：选择常规盘点或半自动盘点发起业务，或者通过外部系统调用本系统标准API的方式进行发起；

步骤42、盘点执行人下载盘点任务至移动设备或者打印纸质表格，盘点人员进入立体库内对库内存储货物进行核对，核对完成后在移动设备上或者在PC端上上传盘点结果完成盘点；

步骤43、生成盘点任务后通过仓储设备控制系统依次将货物从立体库中取出移动至出库口位置再有人员对容器内货物进行核对，核对完成后再由仓储设备控制系统将货物送回指定位置进行存储，重复此步骤直至盘点任务完成。

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