WMS系统可以认为是仓储管理信息化、标准化、智能化的具体表现，能通过对仓储作业全过程的跟踪，帮助企业进一步完善仓储信息管理。
同时，通过WMS与WCS的之间的系统对接，借助WCS的监控和调度功能，实现集中协调控制，更好地提高仓储管理的精细化程度。智能仓储系统的整体架构设计包括两个方面，分别是物理层面架构和软件层面架构。在软件层面上，整体系统架构共分为交互层、业务逻辑层以及数据访问层三层，各层之间均利用特定的标准接口进行数据交互。交互层主要采用市场上被证明成熟稳定的开源框架和组件，为系统提供更友好的人机交互界面，包括WMS和MCS。业务逻辑层是系统核心，采用服务器/客户端结构，负责接收前端请求，进行数据处理操作，并将得到的数据反馈给交互层，是具有承上启下功能的中间层。数据访问层主要以MySQL数据库为基础，利用存储方式满足业务逻辑层数据查询需要，提高查询效率。在WMS系统设计中主要分为系统管理（角色、账户、模块、权限）、仓储管理（多仓库管理、精细化库位管理、库区设定、坐标）、出入库管理（库位信息、满盘入库、满盘出库、任务状态查询）、历史记录管理（出入库记录）和设备管理者（设备）五个模块，以实现不同的功能。WCS系统设计主要是实现任务管理、协调控制、运行日志、状态监控、异常处理、统计管理等功能。基于上述对WMS系统的整体架构设计，对WMS各功能模块展开设计与实现。基于UML建模对各功能的需求进行分析，采用MVC三层架构，Modle为实体类，View为前端网页，Controller为前后端的交互，后台包括BLL层和DAL层，前者为服务层，负责转化、处理数据，并调用DAL层；后者主要负责数据库和数据处理层间的交互。以下针对主要的仓储管理和出入库管理的设计与实现进行详细说明：智能仓储系统最根本的功能就是仓储管理，主要包括多仓库管理、精细化库位管理、库区设定和坐标管理。多仓库管理能够便于用户今后创建或实施新的仓库，有利于用户自定义仓库的运作特性及规则。而提供的库区设定功能能够帮助操作员在原有库区设定基础上进一步规划库区，实现不同区域的动态划分。库位管理则是具体到一个货位的管理，操作员能够在人机交互界面上了解到各个库位的实际状态，并对库位进行新增、查询、修改或删除等操作。坐标管理则是对各个库位位置的标注，一般采用三维坐标表示，依据坐标堆垛机能够自动进行取放货的操作。仓储管理各功能模块类如下：其中，BaseController类中包括各Controller的基础方法，涉及获取角色账号、ID、控制器名字及账号权限等。账号在操作实践中需通过对相应Permission方法的调用，对其是否具有权限进行判断。操作完毕之后WMS系统会自动获取账号信息并在数据库中进行记录，便于后续运维人员通过记录的日志对系统故障情况进行判断。此类在其他功能模块中均一致，后续不再叙述。RegionContoller类负责处理前端有关多仓库管理和库区管理的操作，其中包括新仓库的设立、库区规划、库区信息获取以及库区增删改等，主要采用RegionBll中的方法。而RegionDAL主要负责接收由BLL传递过来的参数，在数据存储过程中增加、更新或修改数据库信息。CellController类负责处理前端有关库位管理的操作，其内容不仅涵盖库位信息的增删改操作，还包括库位信息的绑定、导出等。其利用CellBLL中的DoCellBind方法绑定库区和库位，达到动态规划效果，并利用DoCellExport方法导出库位数据，便于管理员的查询和维护。而CoordinateController类负责接收前端坐标请求，利用CoordinateBLL中的方法对坐标进行增删改操作。在实际操作中需注意保证ID在坐标管理和库位管理中一致。WCS系统与WMS系统之间的接口采用中间件CCSwitch实现，能够将不同接口技术和通信协议经过规则转化变为Octopos内部标准消息。同时支持restful、web－services、socket等多种接口方式，并且支持主流的系统集成方式与协议，更易实现接口扩展、变更和维护。而WCS系统与下位PLC控制系统采用的接口则是插件化的管理方式，通过初始化配置实现协议加载，并指出多线程同时访问。以下对调度管理、运行日志管理和状态监控管理三个功能模块为例，对其设计与实现进行阐述：调度管理模块主要包括如下内容：任务调度，主、子任务执行情况及明细的统计、查询和跟踪。依照任务不同类型进行路径管理，例如针对输送机系统采用物流执行路径进行管理。任务跟踪方面则是基于任务的关键节点，如在机械手完成、堆垛机完成上展开跟踪。此外还能够通过人工方式下发任务指令，依照设备相关协议，下发操作指令，支持通过WMS系统接口下发指令。运行日志管理可分为设备日志、关键节点日志及审计日志，通过数据库和文本日志进行记录，同时能够在系统中设置日志的保留时间。以设备日志查询为例，由WCS系统与设备交互，对设备的运行状态信息进行接收和保存，并上传至WMS系统。倘若设备出现故障则会将故障信息给WCS，由此记录故障时间和信息，并依照故障代码选择对应的处理方式予以提示。同时WCS会根据规则在用户界面显示异常代码及相关提示，设备现场亮起警示灯。在WCS系统中，状态监控功能设计主要采用的是分布式服务技术，以实现对各服务连接状态的监控，并通过不同颜色区分不同的服务状态，绿色代表正常，灰色代表未启动，红色代表故障。同时能够实现对各设备PLC连接状态的实时监控，当某一设备出现与PLC断开连接的情况，则会在第一时间发出警报。上述对基于WMS和WCS的智能仓储系统架构及功能设计进行了研究，为验证系统各功能的实现情况，保证系统能够顺利运行，需要对整个系统展开功能性测试。测试内容主要有WMS和WCS设计中的各个功能模块，由于整套系统中功能众多，选取具有代表性的仓储管理模块的功能测试进行论述：对于仓储管理而言，管理员需要每月导出仓库的库位信息，统计物料信息，为此选择库位信息导出功能测试。根据测试用例情况，先在系统中选中需要导出的库位信息，之后点击导出按键，得到测试结果。由此可见，本研究设计的智能仓储系统的库位信息导出测试结果有效，能够正常实现库位信息导出功能。同时，通过对其他各功能模块的测试，测试结果显示各功能模块均已实现，能够正常运行。
