穿梭車貨架與堆垛機綜合系統由多層穿梭車貨架、穿梭車、巷道堆垛機、自動輸送系統、條碼自動識別系統或RFID芯片、智能快速自動充電系統、人工處理站臺、WMS智能管理軟件、WCS智能調度軟件等組成。
物料由人工堆碼或機器人堆碼成實托盤或空托盤組空托盤在進入系統時就預先在指定的位置貼上條碼。入庫物料按類型和批次進行，且在實托盤入庫前先將物料信息存入WMS系統。實托盤由叉車或其他自動設備運送至入口站臺，經條碼識別和外形尺寸檢測合格后入庫；如有一項不合格，則由自動輸送系統送至人工處理站臺，人工將物料的相關信息錄入WMS系統，并對實托盤的外形進行整理合格后，輸送到入庫站臺等候入庫。托盤輸送到密集庫指定的位置點待命，WCS系統給給堆垛機和穿梭車發出入庫命令，堆垛機和穿梭車接到指令后判斷是否有其余任務，通過優先級判斷，若入庫任務優先級高，則執行入庫任務，待指令結束后返回至原點位置執行下一條指令。穿梭車接到入庫指令后，行駛到入庫儲道的第一個貨位裝載托盤，堆垛機到達儲位取出穿梭車與物料，堆垛機延軌道行駛到合適的停放點，穿梭車將物料運送到系統分配的儲位，停放好貨物，然后在回到巷道的入庫位，等待接收新指令。當某個物料需要出庫時，如果穿梭車已經位于堆垛機上，則可直接進行出庫作業，否則WCS將首先調用堆垛機去入庫位取穿梭車，堆垛機自動設別到貨物的停放點后，穿梭車駛入貨架取出貨物，送到密集庫出庫區站臺上。送到出庫站臺上的物流，由輸送系統送到出庫區人工操作接口的站臺，再由叉車或其他裝置送離該密集倉儲系統。
穿梭車貨架與堆垛機綜合系統提高了空間利用率，加快貨物存取，減輕勞動強度，提高生產效率，同時，提高了倉庫容量，降低成本，使得后期倉儲收益大大增加。