库则采用重力式货架仓库；对于有特殊要求的货物，可以采用如冷藏、防潮、恒温等设施仓库。更具以整单元为主还是零星货物出库为主，决定是否采用拣选作业。为了提高出入库的搬运效率，应尽量采用复合作业方式，避免单入单出模式。也可以采用一次搬运两个货物单元的作业方式提高作业效率。
3）确定货物单元形式和货架设计。为了确定货物单元形式、尺寸和重量，应该对货物进行品种的分析，选择最佳的设计方案。确定好货物单元形式后，可以据此进行货架的设计。货架的设计过程实际上是一个确定合理的货架参数的过程。货架参数的确定在立体仓库设计流程中起着重要的作用，货架参数将直接决定仓库的布局，合理的参数苦以避免空间的浪费，满足仓库出入库能力要求，同时降低了立体仓库的造价。
4）确定库存量和仓库总体尺寸。立体仓库的实际规模主要取决于库存量。如果库存量已知，在恰当考虑未来发展需要的基础上，可以直接使用这个库存量参数，但是要给出一定的裕量。如果库存量未知，需要研究原始资源，根据前几年的出入库的数量和规律确定库存量。确定立体仓库的总体尺寸是，容易实现和经济性要求，仓库不易设计的过高，以10至20m的高度为宜。仓库的高度和长度之间的比例关系一般在0.15至0.4；仓库的宽度和高度之间的比例关系一般在0.12至0.4。
5）选择机械设备类型数量。选择机械设备类型和数量主要是为立体仓库选择堆垛机。堆垛机的数量主要取决于仓库的作业能力，即最大出、入库频率。一般情况下，货架的高和长的比值等于堆垛机的垂直运行速度和水平运行速度的壁纸是，堆垛机的效率中最高。另外机械设备的选用还包括输送设备、货物自动分拣设备及周边设备的选用。
6）自动仓库的出入库流量设计主要和出入库搬运周期有关。自动化立体仓库的搬运周期一般取决于巷道堆垛机的作业循环时间。堆垛机的出入库搬运分为单一作业和复合作业两种，堆垛机的搬运周期越短，立体仓库的出入库作业向绿也越高。
7）总体布局设计。在完成上述留个主要步骤后，便可以根据作业要求对自动化立体仓库进行总体布局设计。总体布局设计是应考虑立体货架与作业区的衔接方式和货物单元出入高层货架的方式。
8）确定管理和控制方式。立体仓库的管理系统主要包括储位管理、储位编码与货物编号、储位指派方式的确定。立体仓库的控制技术主要包括电气控制技术、主计算机和堆垛机的通信等。
9）仿真分析。为了验证所设计的自动化立体仓库是否达到设计要求，可以使用仿真的方法进行研究。利用仿真的方法可以建立立体仓库的模型，演示系统如何运行，鲤鱼分析方案的合理性，微系统的优化设计提供参考。
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第3章 自动化立体仓库的规划设计
设计条件：参考九州通武汉物流中心和北京物流中心设计实例，设计立体仓库和楼房库连通的仓库系统，存储单元为托盘、纸箱、物流箱、容器。其中，立体仓库高22米，9个巷道，托盘货位不少于18000个；楼库设四层, 一层为入库区、出库区和拆零区，二层为整箱存放、拣选、发货作业区，三层为整箱出库区和补货用的地打存储区，四层为办公区等。立体仓库与楼库在2层半连通，实现立体仓库托盘货物整箱出库在线拣货，及立体仓库向楼房库整箱存储区补货。基于仓库系统布局构建的立体连续输送系统应满足日均吞吐量18000 箱, 峰值吞吐量28000 箱的能力要求。
3.1 仓库形式和作业方式的确定
货物单元出入高架仓库的形式有三种，即同端出入式、贯通式和旁流式。同端输入式是货物出入库都在巷道的同一端的布置形式。这种布置由于采用就近入库和出库的原则，能缩短出、入库周期；特别在仓库存货不满，储位随机安排时，优点较为明显。由于入库作业和出库作业在同一区域，也便于集中管理。因此，若无特别要求，一般采用同端出入方式。贯通式是货物从巷道的一端入库，从巷道的另一端出库。这种方式总体布置简单，便于操作和维修管理。但是对于每一个货物单元来说，要完成它的出库和入库的全过程，堆垛机需要穿过整条巷道，而且要不同程度地将库内物流分开。旁流式是高架仓库的货物是从仓库的一端入库，从侧面出库，这种物流方式要求货架中间分开，设立通道，同侧门相通。这样就减少了货格即减少了库存量。但可同时组织两条路线进行作业，方便不同方向的出入库。
在调查分析的基础上，选用单元货格式仓库。作业方式采用单一作业方式和复合作业方式结合的作业模式。
3.2 货物单元形式和货格尺寸的设计
货物单元不仅影响仓库的投资，而且对于整个物流中心的配备、设施以及有关因素都有极其重要的影响。这是设计自动化立体仓库大小的基础，它最终影响到立体仓库的储存效率。
托盘尺寸为1200×1000×150mm。 货物单元尺寸为600×400×300mm。 托盘堆码外形尺寸为1200×1000×1215mm。 货格设计:
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图3.1 货格尺寸示意图
在货物尺寸确定之后，货格的尺寸主要取决于各个间隙的大小。
侧面间隙的确定。A3和A4的大小，取决于堆垛机的停车精度及堆垛机和货架的安装精度。精度越高，取值可以越小。对于横梁式货架，在堆放三个货物单元时，取A3=A4=100mm；在堆放两个货物单元时，取A3=A4=75mm。
垂直方向间隙的确定。上部垂直间隙H2应保证堆垛机的货叉叉取货物过程中，微升起不与上部构件发生碰撞，一般要求H2>[货叉的微行程+安全裕量]，下部垂直间隙H4对于横梁式货架即为托盘高。安全裕量的设置要考虑：堆垛机载货平台升降的停车精度、垂直位置检查片的安装精度、货叉微升和微降行程的误差、货物高度误差、货叉伸出时的挠度和货架横梁的高度误差。一般取H2=100~150mm。
A0=2360mm A1=1000mm A2=2240mm A3=A4=80mm B1=1200mm B2=1100mm B3=50mm B4=100mm H1=1200mm H2=210mm H3=1620mm
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H4=150mm A0----货格宽度 A1----单元货物长度 A2----货格有效长度 A3----侧向尺寸
A4----货物间的水平间隙 B0----货物长度 B1----货格有效宽度 B2----货物伸出货格长度 B4----货物后部间隙 H1----货物高度 H2----货物上部间隙 H3----货格层高
H4----货物下部垂直间隙
3.3 库存量和仓库总体尺寸
采用静态法根据仓库最大规划确定有关尺寸。由于仓库的长、宽、高等尺寸受建筑用地的限制，货架参数的选取并非任意，在库容量一定的条件下，则货架的长、宽、高三者中的一个会成为相关变量。货架总体尺寸的计算要根据以上约束条件及货格尺寸，货架的摆放方式、库顶间隙、库内设施及墙体的安全距离及货架前区尺寸来确定。货架第一层平面距地面高度受堆垛机载货台的最小高度限制，其值应该大于600mm。
1）确定货架层数（仓库HW高22米）：
C??HW??H?/H (3.1)
C=(22000-1625)/1620=12.5≈12层
2）当巷道数N=9时，仓储的货物单元数为M，货架的列数为：
LH?M/?2?NG?C? (3.2)
LH=18000/(2×9×12)=83.3≈84列 3）货架的总长度：
L?A0?LH (3.3)
L=2.36×42=99.12mm 式中：
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ΔH——货架顶面到仓库屋顶下弦的垂直距离，对于横梁式货架，可取为 ΔH=H1+H4+200mm
一般情况下，一个巷道的货位数不超过1500~2000个为宜。根据货架的巷道数为9个，每个巷道的货位数为42×2×18=1512，满足条件。货架的主要参数如表1所示。
表2.1 货架主要参数
货架参数
巷道数量 存放物料 巷道宽度 货架结构形式 货格形式 层数 排数 列数 货位数 货格宽度 货格高度 货架总长度 货架总宽度 货架总高度
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药品实托盘、空托盘组 1700mm 横梁式 双货位 12 18 42×2 18144 2360mm 1620mm 99.12m 36.9m 20．04m
3.4 出入库搬运周期及出入库能力验算
取堆垛机的单一作业循环概率η1与复合作业周期概率η2分别为80%和20%。单一作业循环制堆垛机从原始位置开始完成单一存或取货物的全部过程，复合作业循环是指堆垛机从原始位置开始完成存、取货物的全部过程。日峰值吞吐量为28000箱，一天工作时间为10小时，则出入库频率为2800箱/小时，即140托盘/小时。P1(L/5，2H/3),P2(2L/3，H/5)，L=99.12m;H=20.02m。
根据欧洲FEM9.851标准和库区总体布置情况，分别计算出P1,P2的作业时间和堆垛机的出入库能力。P1:(19.82,13.36);P2:(66.08,4.01)
平均单一作业循环时间:
TS?2?TP1?TP2??4TSC (3.4)
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