本发明涉及大型货运自动化装车系统及自动化装车方法，具体是公开一种食品磷酸料桶多层式装车系统，包括排列输送线、多排运载车、单排整形推送装置、运载车停靠区域和上车区域；排列输送线在上车区域侧边；单排整形推送装置包括移动底框架、单排输入线、单排换位推出机构、单排升降平台和单排上车推出机构；单排换位推出机构在单排输入线侧边；单排上车推出机构设置在单排升降平台上，单排上车推出机构包括有推动板和驱动机构；多排运载车包括移动底座、龙门架体、多层水平层架及水平移动机构。其装车方法能够同时承载多排运载，进入车箱能够依次码放，将多排码放成一面，自内向外码放，车箱空间能够更多的利用，活动方便，有利于提升效率。