倉庫管理系統設計方案精選(九篇)

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第1篇：倉庫管理系統設計方案范文

關鍵字：倉庫管理 倉庫 管理系統 VISAUL FOXPRO 面向對象

目錄

內容提要

引言

第一章 管理信息系統概述…………………………………………

第二章 系統設計…………………………………………

21 系統目標設計…………………………………………

22 開發設計思想………………………………………

23 開發和運行環境選擇………………………………………

24 系統功能分析………………………………………

25 系統功能模塊設計………………………………………

第三章 數據庫設計…………………………………

31 數據庫需求分析……………………………………

32 數據庫概念結構設計……………………………………………

33 數據庫邏輯結構設計………………………………………………

34 數據庫結構的實現…………………………………………

第四章 系統主要功能模塊的創建………………………………………

4．1 功能選擇界面的設計……………………………………

4．2 設備入庫模塊的設計……………………………………

4．3 設備出庫模塊的設計………………………………………

4．4 設備還庫模塊的設計……………………………………

4．5 設備需求模塊的設計……………………………………

4．6 設備采購模塊的設計……………………………………

4．7 顯示報表模塊的設計……………………………………

4．8 開發中的難點和解決技巧………………………………

第五章 系統的編譯和發行…………………………………

總結………………………………………………………………

致謝(參考文獻)…………………………………………………

附錄………………………………………………………………

前言

企業的物資供應管理往往是很復雜的，煩瑣的。由于所掌握的物資種類眾多，訂貨，管理，發放的渠道各有差異，各個企業之間的管理體制不盡相同，各類統計計劃報表繁多，因此物資管理必須實現計算機化，而且必須根據企業的具體情況制定相應的方案。

根據當前的企業管理體制，一般物資供應管理系統，總是根據所掌握的物資類別，相應分成幾個科室來進行物資的計劃，訂貨，核銷托收，驗收入庫，根據企業各個部門的需要來發放物資設備，并隨時按期進行庫存盤點，作臺帳，根據企業領導和自身管理的需要按月，季度，年來進行統計分析，產生相應報表。為了加強關鍵物資，設備的管理，要定期掌握其儲備，消耗情況，根據計劃定額和實際消耗定額的比較，進行定額的管理，使得資金使用合理，物資設備的儲備最佳。

所以一個完整的企業物資供應管理系統應該包括計劃管理，合同托收管理，倉庫管理，定額管理，統計管理，財務管理等模塊。其中倉庫管理是整個物資供應管理系統的核心。

鑒于Visual Foxpro6.0有強大的數據庫管理功能，我們選用Visual Foxpro6.0來完成這個倉庫管理系統。

第1章 管理信息系統基礎

管理信息系統就是我們常說的MIS（Management Information System），在強調管理，強調信息的現代社會中它越來越得到普及。MIS是一門新的學科，它跨越了若干個領域，比如管理科學、系統科學，運籌學、統計學以及計算機科學。在這些學科的基礎上，形成信息收集和加工的方法，從而形成一個縱橫交織的系統。

1.1 管理信息系統概述

20世紀，隨著全球經濟的蓬勃發展，眾多經濟學家紛紛提出了新的管理理論。20世紀50年代，西蒙提出管理依賴于信息和決策的思想。同時期的維納發表了控制論，他認為管理是一個控制過程。1958年，蓋爾寫到：“管理將以較低的成本得到及時準確的信息，做到較好的控制。”這個時期，計算機開始用于會計工作，出現數據處理一詞。

1970年，Walter T.Kennevan給剛剛出現的管理信息系統一詞下了一個定義：“以口頭或書面的形式，在合適的時間向經理、職員以及外界人員提供過去的、現在的、預測未來的有關企業內部及其環境的信息，以幫助他們進行決策。”在這個定義里強調了用信息支持決策，但并沒有強調應用模型，沒有提到計算機的應用。

1985年，管理信息系統的創始人，明尼蘇達大學的管理學教授Gordon B.Davis給了管理信息系統一個較完整的定義，即“管理信息系統是一個利用計算機軟硬件資源，手工作業，分析、計劃、控制和決策模型以及數據庫的人-機系統。它能提供信息支持企業或組織的運行、管理和決策功能。”這個定義全面地說明了管理信息系統的目標、功能和組成，而且反映了管理信息系統在當時達到的水平。

1.2 管理信息系統的特點

1.2.1 管理信息系統的組成

管理信息系統在企業中的應用存在三個要素，這就是人、計算機和數據。

人是指企業領導者、管理人員、技術人員，以及MIS建設的領導機構和實施機構，他們在系統中起主導作用。MIS是一項系統工程，不是只靠一些計算機開發人員就可以完成的，必須有企業管理人員，尤其是企業領導的積極參與。

計算機技術是MIS得以實施的主要技術。在這些技術中，軟件開發是MIS開發的重點。

第三個因素也不能忽視。企業的管理數據是MIS正常運行的基礎。廣義地說，各項管理制度是MIS建設成功的基礎。試想要計算一臺機床的生產成本，需要按時輸入每個部件、每個零件甚至每個螺釘螺帽的費用，涉及企業的生產車間、采購、庫房、工藝設計和財務等多個部門，必須有一整套管理制度做保證。

1.2.2 管理信息系統的界面特點

在計算機軟件技術中，人機界面已經發展成為一個重要的分支。

MIS人機界面設計一般遵循以下一些基本原則：

1. 以通信功能作為界面設計的核心

人機界面設計的關鍵是使人與計算機之間能夠準確地交流信息。一方面，人向計算機輸入信息時應當盡量采取自然的方式；另一方面，計算機向人傳遞的信息必須準確，不致引起誤解或混亂。另外，不要把內部的處理、加工與人機界面混在一起，以免互相干擾，影響速度。

設計MIS時，針對每一個功能，都要按照“I-P-O”的模塊化思想，使輸入、處理與輸出“涇渭分明”，充分體現人機界面的通信功能。這樣設計出來的程序不易出錯，而且易于維護。

報表打印是MIS必備的功能之一，而且打印之前常常需要計算。計算與打印分開設計，雖然消耗時間，但易于整個MIS系統的維護。

2. 界面必須始終一致

統一的人機界面不致于會增加用戶的負擔，讓用戶始終用同一種方式思考與操作。最忌諱的是每換一個屏幕用戶就要換一套操作命令與操作方法。

例如在整個系統可以以問號圖標表示幫助，以磁盤圖標表示存盤，以打印機圖標表示打印等。

3. 界面必須使用戶隨時掌握任務的進展情況

人機界面應該能夠告訴用戶軟件運行的進度。特別是在需要較長時間的等待時，必須讓用戶了解工作進展情況，如可以設計已經完成了百分之幾的任務進度條等。目前，Windows下的應用軟件無論大小，其安裝程序幾乎均做到了這一點。開發MIS軟件時，這一點很值得借鑒。

4. 界面必須能夠提供幫助

一個優秀的MIS軟件應該提供在線求助功能，甚至提供使用向導，這將給用戶帶來極大的方便。在多媒體環境下，以語音提示作為操作向導，不會干擾屏幕信息，是一個極佳的選擇。

5. 界面友好、使用方便

多數MIS軟件的數據輸入量較大。對于一些相對固定的數據，不應讓用戶頻頻輸入（特別是漢字），而應讓用戶用鼠標輕松選擇。例如，人事管理系統中的“文化程度”是相對固定的數據，其值一般取“小學”、“初中”、“高中”、“大專”、“大本”、“碩研”、“博研”等。錄入這類數據之前，MIS軟件應在相應位置彈出一個列表框，待用戶以鼠標點擊，而不應讓用戶每次都輸入這些漢字。

另外，開發者應編寫一個錯誤實時記錄程序，自動記錄何日、何時、何程序出了何種錯誤。

總之，所開發的MIS在使用過程中，應使用戶的數據輸入量降至最低限度，同時也要減少用戶的干預量。實踐證明，用戶干預愈少，MIS系統的滿意程度愈高。

6. 輸入畫面盡可能接近實際

如果某個電算會計軟件的憑證錄入畫面是表格式的，一屏可錄入多條記錄，而且與實際憑證一模一樣，甚至連顏色都無異，用戶在終端上錄入憑證，仿佛用筆在紙上填寫憑證，以增加人機親和力。

7. 具有較強的容錯功能

誤操作、按鍵連擊等均有可能導致數據誤錄。巧妙地進行程序設計，可以避免此類因素造成的錯誤。例如，錄入學生成績時，我們可以對其范圍進行限定，使用戶無法輸入0～100以外的數據；錄入學生年齡時，不妨根據實際情況將范圍限制在15～20之間。

1.3 管理信息系統的開發

管理信息系統開發方法主要有：結構化生命周期開發方法、原型法、面向對象的開發方法等。

1. 結構化生命周期開發方法

目前較為流行的MIS開發方法是結構化生命周期開發方法，其基本思想是：用系統的思想和系統工程的方法，按用戶至上的原則，結構化、模塊化地自上而下對生命周期進行分析與設計。

用結構化生命周期開發方法開發一個系統，將整個開發過程劃分為5個依次連接的階段：

? 系統規劃階段：主要任務是明確系統開發的請求，并進行初步的調查，通過可行性研究確定下一階段的實施。系統規劃方法有戰略目標集轉化法（SST，Strategy Set Transformation）、關鍵成功因素法（CSF，Critical Success Factors）和企業規劃法（BSP，Business System Planning）。

? 系統分析階段：主要任務是對組織結構與功能進行分析，理清企業業務流程和數據流程的處理，并且將企業業務流程與數據流程抽象化，通過對功能數據的分析，提出新系統的邏輯方案。

? 系統設計階段：主要任務是確定系統的總體設計方案、劃分子系統功能、確定共享數據的組織，然后進行詳細設計，如處理模塊的設計、數據庫系統的設計、輸入輸出界面的設計和編碼的設計等。

? 系統實施階段：主要任務是討論確定設計方案、對系統模塊進行調試、進行系統運行所需數據的準備、對相關人員進行培訓等。

? 系統運行階段：主要任務是進行系統的日常運行管理，評價系統的運行效率，對運行費用和效果進行監理審計，如出現問題則對系統進行修改、調整。

這五個階段共同構成了系統開發的生命周期。結構化生命周期開發方法嚴格區分了開發階段，非常重視文檔工作，對于開發過程中出現的問題可以得到及時的糾正，避免了出現混亂狀態。但是，該方法不可避免地出現開發周期過長、系統預算超支的情況，而且在開發過程中用戶的需求一旦發生變化，系統將很難作出調整。

2. 原型法

原型法在系統開發過程中也得到不少應用。原型法的基本思想是系統開發人員憑借自己對用戶需求的理解，通過強有力的軟件環境支持，構造出一個實在的系統原型，然后與用戶協商，反復修改原型直至用戶滿意。 原型法的應用使人們對需求有了漸進的認識，從而使系統開發更有針對性。另外，原型法的應用充分利用了最新的軟件工具，使系統開發效率大為提高。

3. 面向對象系統開發方法

面向對象（OO，Object Oriented）的系統開發方法，是近年來受到關注的一種系統開發方法。面向對象的系統開發方法的基本思想是將客觀世界抽象地看成是若干相互聯系的對象，然后根據對象和方法的特性研制出一套軟件工具，使之能夠映射為計算機軟件系統結構模型和進程，從而實現信息系統的開發。

1.3.3 管理信息系統的開發過程

管理信息系統的開發過程一般包括系統開發準備、系統調查、系統分析、系統設計、系統實現、系統轉換、系統運行與維護、系統評價等步驟。根據開發系統的大小、復雜、投入、方式、方法等因素的不同，各步驟的要求和內容也不同，用戶需要根據實際情況進行取舍和計劃。

1. 系統開發準備

系統開發準備工作主要包括提出系統開發要求、成立系統開發小組、制訂系統開發計劃等工作。

2. 系統調查

新系統的系統分析與系統設計工作都要建立在對現行系統調查的基礎上，即必須調查現行系統的運行情況、問題等，明確用戶的需求，特別是合作開發和委托開發方式。

調查的主要內容有：

（1）現行系統概況：該組織的發展歷史、目前組織的規模、工作狀況、管理水平、與外界的主要聯系等。調查該項內容的目的主要是為了劃分系統界限、系統與外界的輸入輸出接口等。

（2）組織機構：畫出組織的組織結構圖，弄清組織的行政關系、人員編制、工作范圍、地理位置等，發現不合理問題及新系統啟動后可能對現有組織的影響。

（3）業務流程：按照業務種類的不同和處理時間的先后不同，深入了解現行系統的業務流程，畫出現行系統業務流程圖，并與業務人員反復討論，得到認可。調查中要注意定性與定量相結合，注意人、財、物、信息的流向、規格、頻率、要求以及需要解決的問題等。

（4）報表、數據處理：了解各種統計報表、數據的格式、內容、處理時間及上報時間、頻率、規律，存在的問題，對新系統的要求、希望等并收集各種報表。

（5）問題：現行系統中存在的主要問題和薄弱環節，可以按照嚴重程度分成不同的等級。新系統的建立應能解決大部分問題，并改善薄弱環節。

（6）新系統的功能和目標：了解各級領導和各類業務工作人員對新系統功能的要求，為進一步完善新系統的目標做準備。

（7）其他：如對新系統的各種約束條件，需要說明的其他問題等。

3. 系統分析

系統分析（又稱邏輯設計）是管理信息系統開發的關鍵環節，要求在系統調查的基礎上，對新系統的功能進行細致的分析，并建立一個新系統的邏輯模型。

新系統的邏輯模型由系統數據流程圖、概況表、數據字典、吃理邏輯表達式及有關說明組成。最后要完成系統分析報告（也稱為系統邏輯設計說明書）。系統邏輯模型就像在根據需要建設一座學校前，按照學校教育的層次（初等、中等、高等）、規模、投資、地理環境、技術水平等條件的要求和約束，先由建筑設計院進行設計，保證學校建成后的各種功能得以實現，之后才能進行工程設計和施工一樣。在系統設計階段要做認真、細致的分析、研究工作，避免新系統在功能上存在先天不足或缺陷。

因為新系統模型是建立在對現行系統的分析及要求的基礎上的，所以系統調查工作要進行得深入、細致、全面。用戶可以對新系統的邏輯模型提出意見，雙方經過討論、修改，最后達成共識，并完成系統分析報告（系統邏輯設計說明書），經有關領導審批通過之后，轉入系統設計（又稱系統物理設計）階段。

4. 系統設計

系統設計又稱系統物理設計。系統設計要根據系統分析報告中的系統邏輯模型綜合考慮各種約束，利用一切可用的技術手段和方法進行各種具體設計，確定新系統的實施方案，解決“系統怎么做”的問題。

結構化系統設計是指利用一組標準的圖表工具和準則，確定系統有哪些模塊，用什么方法連接，如何構成良好的系統結構，并進行系統輸入、輸出、數據處理、數據存儲等環節的詳細設計。這一階段的重點是設計好系統的總體結構，選擇最經濟合理的技術手段。系統設計階段的文件是系統設計報告（又稱系統物理設計說明書）。

管理信息系統的開發是一項系統工程，為了保證系統的質量，設計人員必須遵守共同的設計原則，盡可能地提高系統的各項指標（系統可變性、可靠性、工作質量、工作效率、經濟性等）。

5. 系統實施與轉換

系統實施階段的主要工作包括：系統硬件的購置與安裝、程序的編寫（購買）與調試、系統操作人員的培訓、系統有關數據的準備和錄入、系統調試和轉換。

在系統實施階段要成立系統實施工作量到小組，組織各專業小組組長和有關部門的領導共同編制新系統實施計劃。可以應用各種項目管理的軟件和方法進行管理，實行項目經理負責制，保證系統實施工作的順利進行和成功。

硬件的購置和安裝包括計算機硬件、外設、網絡、電源、機房、環境等有關設備的購買、驗收、安裝與調試工作等，這些工作主要由專業技術人員完成。

數據準備與錄入工作主要是指由手工操作轉入計算機處理所需的各種數據的整理、錄入及計算機系統中為新系統所用數據的轉換工作。數據準備與錄入工作要注意數據的準確性，在整理、錄入、校驗等各個環節把好關，為系統的順利轉換打好基礎。

在進行以上各個環節的同時展開人員培訓工作，包括管理信息系統只是的普及教育、新制度的學習、計算機操作訓練等。使所有人員了解新系統的基本功能、新系統對使用人員的要求、建立管理信息系統的目的、管理信息系統的建立可以為組織和個人帶來的幫助和便利、個人在新系統中應該承擔的工作等，是用戶關心、支持新系統的實現。

6. 系統維護和評價

管理信息系統是一個復雜的人機系統。系統外部環境與內部因素的變化，不斷影響系統的運行，這時就需要不斷地完善系統，以提高系統運行的效率與服務水平，這就需要從始至終地進行系統的維護工作。

系統評價主要是指系統建成后，經一段時間的運行后，要對系統目標與功能的實現情況進行檢查，并與系統開發中設立的系統預期目標進行對比，及時寫出系統評價報告。

系統維護與評價階段是系統生命周期中的最后一個階段，也是時間最長的一個重要階段，就像汽車的維護工作好可以延長汽車的使用壽命和提高其使用效率一樣，系統維護工作的好壞可以決定系統的生命周期的長短和使用效果。

第二章 系統設計

2． 1 系統目標設計

系統開發的總體任務是實現企業物資設備管理的系統化，規范化和自動化，從而達到提高企業物資管理的效率的目的。

2．2 開發設計思想

倉庫管理的物資在本文中主要假定都是企業生產所需要的各種設備。進貨時經檢查合同確認認為有效托收以后，進行驗貨入庫，填寫入庫單，進行入庫登記。企業各個部分根據所需要的物資設備總額和部門生產活動需要提出物資需求申請。計劃員根據整個企業的需求開出物資設備出庫單，倉庫管理員根據出庫單核對發放設備。設備使用完畢需要及時歸還入庫，填寫入庫單。根據需要按照月，季，年進行統計分析，產生相應報表。

倉庫管理的特點是信息處理量比較大。所管理的物資設備種類繁多，而且由于入庫單，出庫單，需求單等單據發生量特別大，關聯信息多，查詢和統計的方式各不相同。因此在管理上實現起來有一定的困難。在管理的過程中經常會出現信息的重復傳遞，單據，報表種類繁多，各個部門管理規格不統一等問題。

在本系統的設計過程中，為了克服以上困難，滿足計算機管理的需要，我們采取了下面的一些原則。

統一各種原始的單據的格式，統一帳目和報表的格式。

刪除不必要的管理冗余，實現管理規范化、科學化。

程序代碼標準化，軟件統一化，確認軟件的可維護行和實用性。

界面盡量簡單化，做到實用、方便，盡量滿足企業中不同層次員工的需要。

建立操作日志，系統自動記錄所進行的各種操作。

2．3 系統功能分析

本人中的倉庫管理系統需要完成功能主要有一下幾點。

倉庫管理各種信息的輸入，包括入庫、出庫、還庫、需求信息的輸入等。

倉庫管理各種信息的查詢、修改和維護。

設備采購報表的生成。

在庫存管理中加入最高儲備和最低儲備字段，對倉庫中的物資設備實現監控和報警。

企業各個部門的物資需求的管理。

操作日志的管理。

倉庫管理的使用幫助。

2．4 系統功能模塊設計

在系統功能分析的基礎上，考慮vfp程序編制的特點，得到如圖所示的系統功能模塊圖：

第三章 數據庫設計

3．1 數據庫需求分析

在仔細調查企業倉庫物資設備管理過程的基礎上，得到本系統所處理的時間流程如圖所示：

在本設計中，通過對企業倉庫管理的內容和數據流程分析，設計的數據項和數據結構如下：

設備代碼信息。包括的數據項有設備號、設備名稱。

現有庫存信息。包括的數據項有現有設備、現有數目、總數目、最大庫存、最小庫存等。

設備使用信息。包括的數據項有使用的設備、使用部門、數目、使用時間、出庫時狀態。

設備采購信息。包括的數據項有采購的設備、采購員、供應商、采購數目、采購時間等。

設備歸還信息。包括的數據項有歸還設備、歸還部門、歸還數目、歸還時間、經手人等。

設備需求信息。包括的數據項有需求的部門、需求設備、需求數目、需求時間等。

有了上面的數據結構、數據項和數據流程，就能進行下面的數據庫設計。

3．2 數據庫概念結構設計

這一設計階段是在需求分析的基礎上，設計出能夠滿足用戶需求的各種實體，以及它們之間的關系，為后面的邏輯結構設計打下基礎。

本設計根據上面的設計規劃出的實體有庫存實體、入庫實體、出庫實體、采購實體、還庫實體、需求實體。各個實體的E-R圖及其關系描述如下：

1）庫存實體E-R圖：

3．3 數據庫邏輯結構設計

在上面的實體以及實體之間的關系的基礎上，形成數據庫中的表格以及各個表格之間的關系。

第2篇：倉庫管理系統設計方案范文

1．自動倉儲系統的定義

自動倉儲系統的廣義的較為完整的概念是：可對集裝單元貨物實現自動化裝卸車、自動化堆拆碼、自動化存取并進行自動控制和信息管理的倉儲系統。發達國家由于實現了托盤和集裝單元的標準化與社會化，隨著運輸和信息基礎建設的不斷進步，具有裝卸、堆拆碼、存取、控制和信息五個自動化系統并實現系統集成的大型自動倉儲系統較為普遍。中小型自動倉儲系統則較少采用自動裝卸車、自動堆拆碼。倉儲與配送、分揀的關系密切，平面和立體的庫中揀選、庫揀合一；立體倉庫的在線托盤揀選；儲揀合一的堆垛機式、輸送機式、重力式等自動緩存補貨系統的實踐，拓寬了自動倉儲系統定義的內涵。在物流規劃設計過程中，分別納入倉儲或分揀進行系統設計。

能實現計算機信息控制、基本上無人連續自動存取的自動倉儲系統的倉儲模式很多，先列舉下列模式，參見圖1至圖8：

以上自動倉儲系統的模式，不包括各類高架、低位人工叉車為主的倉儲模式。這些自動倉儲系統的模式各有千秋，由于篇幅所限不再贅述。歸結起來，由于高架、低位人工叉車為主的倉儲模式造價偏高、效率較低，只能應用在特定的物動量較小的場合。

有軌巷道堆垛機高架自動倉儲系統是自動倉儲系統的主流模式(無軌高位叉車也可形成高架庫，但不屬自動倉儲系統)，由此而產生的自動倉儲系統的狹義定義是：自動倉儲系統是由高層貨架、有軌巷道堆垛機、出入庫輸送機系統、自動控制系統、計算機倉庫管理系統及其周邊設備組成，可對集裝單元貨物實現自動化存取、控制和管理的倉儲系統。

2．有軌巷道堆垛機高架自動倉儲系統的分類

這里有多種分類法，大體上有以下幾種型式：托盤式、箱盒式、無托盤式；分離式、庫架合一式；單深式、雙深式、多深式；單叉式、雙叉式、多叉式；單柱式、雙柱式。

二、自動倉儲系統裝備的市場需求宏觀預測

自1959年世界第一座自動化立體倉庫在美國阿爾巴馬州美國國際紙張公司建成以來，至1980年代中期，美國擁有2000多座自動化立體倉庫，英國有500多座，德國有1200多座。

日本自1969年建成第一座自動立體倉庫以來，到1982年擁有3000多座，年均增加214座。日本在1989～2004年共銷售19249座，年均銷售1203座，其中90％在國內銷售。在經歷了1991年1814座的銷售高峰后，盡管近年來日本經濟低迷，在2002年跌落銷售849座的低谷，但2004年又復蘇到銷售1544座。日本1994-2004年共銷售巷道堆垛機25487臺，年均銷售2317臺(見表1、表2)。

雖然零庫存與庫存最小化理論、VMI供應商管理庫存、追求JIT的生產環境，在沃爾瑪、雀巢、家樂福、戴爾等公司大行其道，許多第三方物流公司聲稱要取消倉庫，但是，美國2000年的倉庫面積達到65億平方英尺(約6億平方米)，比1999年增長了6．6％。配送中心是越建越大，企業所管理的倉庫的面積也越來越大。美國Hallmkk公司建立了多達120個巷道的立體倉庫。美國擁有最大倉庫的50家企業中，有18家公司擁有1000萬平方英尺(約93萬平方米)以上的倉庫。

我國第一座全自動高架倉庫于1978年研制成功，到2005年已建成自動化立體庫500余座，2005年有50座左右。已建成自動化立體庫的數量按行業分布，醫藥占25％、煙草占24％、機械占22％、電器電子占11％、食品占6％、倉儲服務占5％、金融占1％、出版等其他占6％。

我國人民的衣食住行在改革開放以來已經有了質的提高，工業制品的“衣”(包裝)“食”(原材料、配套件)“行”(交通運輸)也有了很大改善，而住(倉儲)的條件，從整體上講，仍然簡陋落后。高架庫的墻配置以輕型材料，形成完整的高架庫系統。分離式是指在建筑物內部儲存貨物的貨架獨立存在，自動化立體庫的梁、柱獨立建造，相互之間沒有直接連接。目前，國內自動化立體倉庫主要采用分離式。分離式可以將現有的建筑物改造為自動化倉庫，也可以將貨架拆除，便于改造。

國內自動化立體倉庫的建筑結構型式主要有兩種，一種是采用門式鋼架鋼結構，輕型屋蓋，輕型外墻；另一種是采用排架結構，現澆或預制鋼筋混凝土柱，網架或鋼桁架屋蓋，外墻一般采用砌體。兩種結構型式各有優缺點，從使用及工期方面來看，門式鋼架更實用一些。可采用以鋼骨彩色鋼板的圍護結構，它擁有足夠的強度且有施工快、價格低的優點。

3．合理的自動化立體倉庫的高度、長度、寬度

基本要求是在滿足貨位、出入庫能力、消防、通風、空調需求的前提下，達到空間利用的最大化，長、寬、高的合理化；堆垛機等的性價比最優化；單位托盤投資最小。一些項目出現高架庫偏低、偏短的現象，使單位托盤投資成倍增加。

――高度。雖然日本已經出現50米的堆垛機，上海也出現30米的高架庫，但我國高架庫高度一般不宜超過24米。這是因為建筑超過24米，消防、建筑的費用將會大幅度上升超過30米堆垛機費用也會大幅度上升。如何充分利用24米以下的空間，在空調、消防、地面標高等方面有許多細節可以優化，有時可以多出一層貨位。某知名公司建設的南方某項目，比合理的高度低了三分之一，堆垛機的數量也就多了三分之一。

一一長度；長度的選擇與堆垛機的速度、加速度、高度、出入庫能力等相關。除了出入庫能力需求大而多選堆垛機且貨位需求不大，因而可以縮短巷道長度以外，一般要追求巷道長度合理的最大化，以追求貨位的最大化，進而減少堆垛機的臺數。用19米高、空載行走速度160米／分、實載加速度0．3米／秒’的堆垛機進行仿真，其合理的巷道長度是85米。過長會降低出入庫效率，過短會降低空間利用率。用提高行走速度來加長巷道長度并提高出入庫能力的辦法，往往并不理想，如將空載行走速度160米／分改為240米／分，出入庫能力只提高1．5％而堆垛機的價格可能提高20％～30％。

――寬度。取決于在有自動消防條件下的3000平方米的消防分區、消防通道、消防管道、貨架拉筋等細節的合理化。當地消防局的掌握尺度也是重要因素。

4．合理的自動化立體倉庫通風空調

對溫濕度要求較嚴的物品，以卷煙輔料平衡高架庫為例，室內空氣溫濕度要求為溫度夏季27％(±2℃)，冬季22℃(±2℃)，相對濕度60％(±5％)。

需要解決的問題主要有兩點：一是鋼結構的防護問題，要保證其耐久性，該類廠房難以做到定期維護；二是防霉、防結露問題，在冬季，室內外溫差大，區、出入庫區與物流需求點、生產線分開，庫區和生產工房用長數千米的長廊連接，物料必須經過升降機、長廊上的輸送機才能輸送到生產線，存在物料輸

送線路長、周轉次數多、設備維護難、系統響應慢的弊端。因此，合理的自動倉儲系統在總體規劃上要與生產工藝緊密連接，打破人為劃分的功能分區限制，使自動化立體倉庫成為總體規劃的一部分并與生產工房連為一體，減少廠區內的運輸量，縮短工房之間的運輸線路及動力管線。

2．合理的自動倉儲系統建筑、結構形式

立體倉庫按建筑形式可分為庫架合一式和分離式。國際上比較先進的做法是庫架合一，即將小斷面的鋼結構構件依附在高架庫貨架上，利用高架庫貨架很大的空間剛度，抵抗水平風或地震作用。頂蓋、外用現代自動倉儲系統。有人看到1990年代進口的自動倉儲系統投資偏大、運行成本偏高、維修不便等問題，主張建設平庫或多層樓房庫。我們在十多個物流項目的規劃設計中，通過倉儲模式專項論證，推薦了巷道堆垛機高架庫模式，得到了認可。在此，我們大聲呼吁：我國優勢地區、優勢行業、物流量大的優勢企業應當通過科學論證，適度采用巷道堆垛機高架庫(這里，一定要注意三個“優勢”、物流量大、單元集裝合理方便、科學論證、適度等前提)。理由如下：

1．巷道堆垛機高架庫能夠體現中央提出的科學發展觀和可持續發展的思想。我國不可再生的土地資源非常貧乏，中央已經陸續出臺了許多節約土地資源的措施。采用高架倉庫可以節約土地資源，體現科學發展觀和可持續發展的指導思想。城市居民新建住宅絕大多數已經由平房改為樓房或高層樓房，條件合適的倉庫也應建成高架庫，以便為子孫后代留下生存空間。

2．高架立體倉庫的信息化程度高。高架立體倉庫能夠更好地實現高度信息化，例如可以點對點取貨，可以不加思考地先進先出、就近先出；同類商品分多個巷道存儲(防止故障的發生)；有的企業已經把攝像頭裝上了堆垛機，可以實現自動盤點，將來也可以在托盤上裝上RFID，實現自動盤點。

3．巷道堆垛機高架庫能夠更好地適應現代企業應有的快速反應、提高準確率、降低差錯率的要求。其自動出入庫的準確率可以達到99．99％以上，結合分揀的適度自動化，差錯率可以降低到十萬分之三，相比人工為主的處理方式，差錯率可以降低十倍以上。這對提高競爭力、提高企業的信譽度、提高用戶的滿意度有很大好處。

4．巷道堆垛機高架庫的投資費用和運行費用并不高。

(1)自動化立體倉庫的平面利用率高，比三層貨架多層樓庫高20％左右。

(2)自動化立體倉庫空間利用率高，比三層貨架多層樓庫高兩倍，一般可以堆9-10層，托盤式樓層庫只能堆3層。

(3)巷道堆垛機高架庫存取效率高，比三層貨架多層樓庫高1到1．5倍，每臺堆垛機每小時大約可以存取50個托盤，而普通叉車平均只能存取20-28個托盤，三向叉車效率更低。

(4)堆垛機的投資成本略低或者持平。每臺堆垛機的價格已經從240萬元(西歐)、120～180萬元左右(日本)，降低到45-60萬元(國產)，比之普通叉車17～25萬元并不特別高。由于每臺堆垛機相當于2至3臺叉車的效率，所以從投資取向上看，堆垛機并不貴。若是三向高位叉車，每臺投資要達到六七十萬元。

(5)堆垛機的運行成本和維護成本也較低。由于堆垛機是電動軌道式運行，能耗較低。而叉車是輪胎式運行，阻力較大，又有液壓，維修麻煩；電能要通過蓄電池由交流轉為直流，電池的維護損耗折舊較大；電能要轉為液壓進行提升，增加損耗。

(6高架立體倉庫的土建費用根據各地提供的平米造價，并不因為高達24米就大幅度提高了造價，與鋼結構平庫價差在400～600元／平方米左右，與多層承重達2噸的框架結構持平，或者高200元／平方米左右。

(7)高架立體倉庫空調、通風、除濕、采暖、照明的成本也較低。自動化立體倉庫與平庫相比，由于不需要照明就可以自動運行，因此照明散熱也小，而且高架立體倉庫窗戶很小，密封性好，保溫性好，符合節能要求。

表3是我們為某市煙草公司配送中心的實際需求做出的對比分析。根據對比可以發現，單箱的投資，平庫是高架立庫的191％；而單箱的運行費用，平庫是高架立庫的120％。高架庫還有信息化程度高，自動化程度高，安全性好，適應突況需要可兩、三班制等優點。

下面還可以參考法國計算的不同倉庫形式的比較(見表4)。

第三，要把握設計自動倉儲系統的關鍵點。

1，合理的自動倉儲系統的總體規劃

自動倉儲系統在建設項目總體規劃中的位置起著舉足輕重的地位。合理的自動倉儲系統的總體規劃應當通過多方案的技術經濟對比，有的要進行專項論證，解決主要人流、物流是否沒有交叉干涉；物流是否可以直達化、路徑是否最短、線路最優；倉庫是否和生產工藝有機銜接，是否可以避免迂回、倒流和往復，減少裝卸搬運環節等。以某項目為例，在設計過程中過分強調生產車間和庫區的分區，把物流的倉儲市場保有量、年建設量僅為日本的3％左右，堆垛機的年銷售量為日本的5％左右。這與我國經濟的快速、持續發展不相協調。我國沿海開放地區的經濟、技術水平，與日本1980年代相當，同樣是人口密度大、土地資源緊缺，理應在自動化倉儲系統的建設上出現快速發展。

隨著我國經濟的持續快速發展，土地政策的收緊，工資成本的上升，以及自動化倉儲技術的完善和物流裝備價格的相對降低，如同日本1980年代那樣，我們可以預測到“十一五”末期的2010年，自動化倉儲系統的年銷售座數將達到140座，巷道堆垛機的年銷售臺數將達到500臺，分別是日本1980年代末的1／0和1／2。

三、建設自動倉儲系統需要注意的問題

第一，要合理確定庫存規模。

確定庫存規模，要避免主觀隨意性或單純按照當前庫存量設計，避免過度的庫存最小化或貪大求洋這兩種傾向。

企業的庫存需求取決于企業的網絡結構和顧客服務期望的水平。以成品庫存為例，庫存的規模不僅直接影響到企業的實時服務水平；也影響到倉儲模式與建設投資；同時還影響到庫存持有成本等企業的運行費用。

所謂“零庫存”，包含兩層含義：

一是強調“零”庫存，即庫存為零。這種理解對于當今的中國國情可能就有所偏頗。“零”庫存應當是一個系統指標，建立在供應鏈系統非常完善的前提下，通過供應鏈中各個環節的緊密配合和無縫連接而達到整個系統的庫存最少，成本最低。而不應當是片面強調供應鏈條上的某一個環節(即單一企業)的零庫存，以加大上游環節或下游環節的庫存量為前提，甚至是為代價，而滿足鏈條中的優勢環節的“零庫存”，使得整個供應鏈系統的運行成本并沒有降低，甚至還會有所提高。這就背離了“零庫存”的概念，而只是意味著供應鏈中庫存的轉移，使“零庫存”的概念表面化。同時“零”庫存也考驗著優勢環節的企業駕馭上游與下游的能力和管理水平，存在著加大缺貨

成本等風險。

二是以“零庫存”為目標，強調庫存的最小化。這也是目前多數企業不斷追求的目標。

企業在考慮庫存的數量即庫存規模時，應同時考慮滿足客戶服務水平、投資大小以及使庫存持有成本、缺貨成本最小化等多個方面因素。設置庫存的目的是要以最低限度的存貨來實現所期望的客戶服務。雖然大量的存貨可以用來彌補物流網絡中的不足，但在某種程度上卻降低了物流管理的質量，加大了庫房的投資，占用了更多的資金，產生了更多的過期、老化、落后、呆滯和報廢品。因此，把過度的存貨用作向顧客提供的服務，將最終導致更高的物流總成本。企業的經營決策與成本、經營數量、利潤有關，合理確定庫存的規模需要嚴謹的數據分析、科學的未來發展預測。F．N．Harris在1915年提出一項簡單而有用的庫存控制數量模式，將數量分析方法大量應用于解決庫存管理問題。之后更出現了許多新的模式和方法，例如，采用安全庫存法計算安全庫存量(如下圖)；經濟訂貨時間、經濟訂貨批量等(EOQ)也是普遍應用于計算庫存的管理。

計算安全庫存量后，對于年銷量波動比較大的，還可以根據每年銷售的高峰階段系統地計算庫存的合理規模。對于計算后的結果還需進一步驗證，如蒙德卡羅(MonteCarlo)技術也是目前比較普遍應用的一種模擬技術的驗證方法。我們應用上述數據分析的方法，成功地為十多個項目提供了合理的解決方案。

第二，要合理確定倉儲模式。

對于我國多數地區、多數行業仍然需要充分利用現有傳統倉儲資源，不能盲目建設現代自動倉儲系統。對于我國優勢地區、優勢行業、物流量大、單元集裝合理方便的優勢企業應當通過科學論證，適度采屋面結露問題嚴重。目前，國內該類廠房一直未能解決好上述兩個問題。根據經驗，采用保溫潔凈板內膽方案，即在高溫、高濕環境的庫房內增加一層保溫潔凈板，形成獨立的封閉空間，可以較好地解決這一問題，缺點是造價偏高。

5．合理的自動化立體倉庫消防系統

自動化立體倉庫的消防系統應是基于庫區智能火災探測報警及自動滅火并采用網絡技術集中控制的消防系統。

在規劃設計上，自動化立體倉庫要滿足防火分區要求，各防火分區之間有防火門，防火門和輸送設備之間有電信號連鎖，輸送設備和生產線等有信號連鎖。有火災信號輸入時，輸送機有貨物正在防火卷簾門下通過時，輸送機繼續搬運貨物，防止防火卷簾門將貨物卡住，一旦通過防火卷簾門，輸送機停止搬運，防火卷簾門落下；輸送機搬運的貨物不在卷簾門下時，輸送機立即停止搬運。

6．合理的自動化立體倉庫系統仿真

自動化立體倉庫設計的優劣和存在的問題，如系統出入庫能力、是否存在瓶頸、主機輔機在系統中的能力與數量方案是否合理等，可用仿真技術手段加以驗證、分析。

現以某物流配送中心的總體設計方案為例，該配送中心的規模和物流量都很大，入庫、補貨、分揀和出庫流程復雜。這樣一個復雜的物流系統很難用解析方法進行定量的分析，采用系統仿真方法可以幫助理解貨物操作的流程、提出量化的評價指標。進行系統仿真的目標是，評價系統設計方案是否合理，判斷整個工藝流程是否順暢、有無阻塞產生。

在系統設計的初期，原方案是在工房的東西兩側同時執行出入庫操作，補貨出庫在立體庫的西側。我們提出，在立體庫兩側同時出入庫的方案不可取，應該在立體庫的一側即東側集中出入庫。為說明建議方案的正確性，對單側出入庫、一側入庫另一側出庫以及兩側同時出庫這三個方案進行仿真對比。

分析系統仿真結果得出以下結論：東、西兩側同時出庫是不合理的。只在東側出庫，可以充分發揮巷道堆垛機的出入庫能力。東側出入庫兩層設置會造成阻塞。東側出入庫應改為三層設置，堆垛機的運行狀態正常。設置三層出庫輸送系統，能夠解決補貨的物流瓶頸問題。東側出入庫改為三層設置后，經仿真仍發現在二層出庫輸送系統會產生局部堵塞。據此修改拆零補貨流程，修改后的方案可以避免在二層出庫輸送系統產生阻塞。

四、自動倉儲系統的技術發展趨勢

在系統設計方面。21世紀物流前沿概念和技術之一是精細物流和精細供應鏈。國際物流技術發展的新趨勢之一是現代物流技術日益滲透到生產線中。要用精細物流支撐精細制造、精細加工、柔性生產，用現代物流技術配合、支撐、改造、提升傳統生產線。如在煙草行業，傳統物流技術在制絲線的體現是，用帶式輸送、振動輸送、風力輸送、提升喂料、柜式存儲等組成連續自動化流水生產線。由于精細加工、柔性生產、多品種、小批量、靈活應對市場等需求的牽引，能點對點自動存取的高架箱儲、作業和搬運相結合的機器人、AGV、RFID等現代物流技術逐步進入制絲線。我們在某大型項目的20萬平方米的主廠房內，規劃設計上打破傳統設計布局，設計了7個自動倉儲系統與生產線緊密結合，用3個自動高架箱儲系統代替大部分柜式存儲，達到了提高精細化、柔性化、信息化程度，縮短物流流程，降低物料損耗，減少占地面積，降低建設投資等效果。

要注意整體式立體庫的設計和建造技術的發展。1989～1998年日本整體式立體庫銷售822座，占整體式立體庫與分離式立體庫銷售之和13363座的6．15％而整體式立體庫銷售額3878．72億日元，占整體式立體庫與分離式立體庫銷售額9420．04億日元的41．58％。這說明整體式立庫數量雖少但銷售額可觀。我國整體式立體庫十分罕見，原因是國內對整體式立體庫設計和建造技術不甚精湛，沒有性價比有吸引力的解決方案。今后應當加強整體式立體庫的設計和建造技術的跟蹤、研發和推廣，如建筑貨架一體型構造的有限元分析、消防的認可、桁架組合的減震緩沖等。

在單機方面，巷道堆垛機技術的發展趨勢是：①高速化。最大行走速度可達400米／分，升降速度達200米／分，要根據庫長、庫高，選用經濟實用、速度及加速度值匹配的設備，不必追求更高速度。復合作業循環時間可以提高到50N70次／小時。②超高層。最高達50米；日本出現了高度50米、3000千克、最大行走速度200米／分、升降速度200米／分、叉垛速度60米／分、采用伺服驅動的堆垛機，其升降速度200米／分令人注目，這可在50米高度下運行保持其出入庫能力。③自重輕。采用CAD／CAE有限元分析、新材料等技術，自重減輕；提升方法是激光定位+旋轉編碼器。④準確化。由地面鏈條帶動鏈輪、角編碼器認址、認址片檢測認址到激光測距檢測認址。一般水平位置采用旋轉碼器加激光定位，升降位置采用旋轉碼器加認址片，伸叉位置采用接近開關+旋轉編碼器，使停位精度從±10毫米降為±5毫米，甚至達±3毫米；有的升降位置也采用激光定位+旋轉編碼器；有的認為采用激光定位是錦上添花，對提高停位精度作用不大。①驅動技術。由傳統的調速技術，有的發展

為內置嵌入式計算機矢量變頻調速技術，從而獲得更佳啟動停止曲線圖，減少循環時間，獲得更佳啟動扭矩；部分廠家采用交流伺服驅動，這在超高層或精確定位尚有必要，一般場合不必錦上添花。⑥通信方式。從無線、有線、電磁感應已過渡到紅外通信。多重貨位虛實探測保護技術已開始應用無線攝象傳輸。機上控制技術已開始采用PLC、現場總線技術代替了專用硬軟件，便于與上位機兼容聯網。⑦結構形式。單柱在輕、中重量級日趨普及，雙叉、雙深有所應用；三叉、三深已出現。但出于出入庫效率及小批量取貨、柔性化的考慮，并!EI~R深、三深要增加貨格高度，因此單伸、單叉仍是主流。⑧載質量，己達5000千克，航空集裝箱專用堆垛機已達16．5噸。

穿梭車技術

環行穿梭車的最大走行最大速度達160米／分；通訊方式由紅外通訊到軌道載波總線通訊彎道檢測由磁性檢測到顏色識別檢測；控制技術采用0．1微妙的指令處理時間的PLC進行單機控制；驅動技術采用變頻器進行控制，有的走采用伺服控制技術進行控制，能實現包括開環矢量、固定V／F、平方V／F、閉環矢量、伺服控制在內的多種運行模式；通訊模式由基于RS232的紅外通訊，最大76．8千比特／秒的數據傳輸率，最長15米傳輸距離，到基于軌道放大器調制解調技術的工業總線通訊，最大500千比特／秒的數據傳輸率，最長1200米傳輸距離；多車調度系統技術由采用紅外通訊到采用軌道載波總線通訊。

堆垛拆碼技術

隨著工業機器人批量生產，價格降低，堆垛、拆碼作業有用工業機器人取代傳統滑動下落式堆碼機的趨向。與圓柱坐標、直角坐標、龍門式機器人相比，關節式尤其是六關節式工業機器人得到更廣泛應用，交流伺服傳動和三維運動學控制軟件可以使β軸在每秒270°高速運動時，仍然可以達到0．4毫米的重復定位精度。但由于周邊設備綜合集成等因素，抓取煙箱時，很難突破12箱／分。現在已經出現帶視覺識別的裝卸機器人同無人自動導引車相結合。

倉儲電氣控制技術

物流控制系統在經歷了繼電邏輯控制系統、以微機為代表的集中式數字控制系統、集散控制系統、PLC控制之后，走向了現場總線控制系統。現場總線以具網絡化、開放性、可互操作性、分散性、低成本、系統維護方便等優點，不僅在系統上，而且在復雜的單機上如堆垛機、AGV上都正在推廣應用。近年來應用了如PROFINET實時以太網，響應時間小于1毫秒，抖動小于1微妙，其以太網交換機可達1000兆，這些成為物流控制技術的新視角。

倉儲物流信息技術

倉儲物流信息技術向集成化、模塊化方面發展，信息流、物流、商流(資金流)的集成和分離；虛擬庫存、虛擬分區、庫中揀選、在線揀選、供應商管理庫存等豐富了WMS的功能和內涵。條碼技術、射頻識別(RFID)技術、圖像識別技術、無線網絡技術有了新的發展和應用。這里不作贅述。

五、自動倉儲系統應用舉例

現以成都卷煙廠為例，介紹自動化立體倉庫在現代煙草工業中的應用。

成都卷煙廠物流系統包含了自動化立體倉庫系統、自動化輸送系統、自動導引車系統、機器人作業系統、自動化控制系統、消防自動報警滅火系統、多媒體實時監控系統、計算機模擬仿真系統和計算機集成管理系統(參見圖9)。物流系統以管理軟件為核心，實現原料、輔料、成品系統的調度管理，倉儲管理，收發貨管理，搬運管理，監控管理，數據存儲，與MIS系統的接口管理。整個自動化物流系統涉及到的技術領域有現場總線技術、機器人技術、激光定位、無線通訊、條碼技術、數據庫系統、網絡通訊、紅外通訊等，是一個涉及光、機、電、信息技術的高技術水平、高度復雜的系統工程。

成都卷煙廠自動化物流系統滿足年產量100萬箱(500萬件)的處理能力，年工作日300天，每日兩班制生產。

1．原料物流系統為原料的及時、精確配方提供保證，同時便于實時、準確地掌握原料信息，為原料科學管理提供依據。原料系統包括：貨位數3120個，巷道堆垛機3臺，高速穿梭車1臺，輸送設備90余臺套，能滿足存儲片煙5天的量和制絲8000千克／小時的生產能力要求。

2．輔料物流系統能根據生產計劃，及時、適時、準確地為生產車間提供所需的輔料，合理控制輔料庫存量，減少短缺、積壓的現象，最大限度追求庫存占用資金的最小化。系統包括：貨位數4320個，巷道堆垛機3臺，AGV激光導引小車6臺，高速往復式穿梭車1臺，輸送設備60余臺套，能滿足年產100萬箱卷煙所需輔料的配送和儲存要求。

3．成品物流系統及時、準確掌握成品庫存信息，減少成品短缺、超儲、呆滯、積壓的現象，快

天津頂力倉儲貨架制造有限公司是從事組合式自動化立體倉庫、倉儲貨架、建材超市及倉儲式超市貨架設計、制造、安裝、調試的專業企業，經過多年努力，已成為國內較大的貨架制造商之一。

產品廣泛應用于軍工企業、電子電器、機械制造、醫藥衛生、物流配送、倉儲超市、食品、石化、汽車、紡織等行業。已承接了手余座倉庫貨架工程的設計、制造及安裝。速準確地響應市場的變化。系統包括：貨位數7200個，巷道堆垛機6臺，機器人3臺，高速往復式穿梭車1臺，高速連續提升機2臺，箱煙分揀輸送機3臺，其他輸送設備160余臺套，可存儲34560大箱(共172800件)卷煙。

由于成都卷煙廠的物流系統設備規劃設計方案合理，技術先進實用，招標方案嚴謹，在設備上至少節約了1000萬元。

通過我們對多層樓倉庫與高架立體庫的經濟指標比較論證，經平庫、立庫、多層樓庫、穿梭式密集庫多方案的技術經濟分析對比，確定了采用巷道堆垛機式的立體倉庫方案。

僅以成品庫多層樓庫與巷道堆垛機式的立體倉庫的經濟指標對比為例摘錄如表5。可見，僅成品庫巷道堆垛機式立體倉庫比多層樓庫的投資可以節省1000萬元；年運行費用可以節省93萬元／年。