（1）堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)一側(cè)入庫(kù)，一側(cè)出庫(kù)：如果入口和出口設(shè)置在不同的物理位置上，可以有效地減少出庫(kù)、入庫(kù)作業(yè)的干涉，有助于提高現(xiàn)場(chǎng)管理，但兩側(cè)均需要設(shè)置出入庫(kù)設(shè)施設(shè)備，占用面積較大。

（2）堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)同側(cè)出入庫(kù)：出口和入口進(jìn)行區(qū)分，但設(shè)置在同側(cè)。此類堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)出入庫(kù)可以減少出入庫(kù)設(shè)施所占用的面積，但會(huì)產(chǎn)生一定的作業(yè)交叉，因此在布局出庫(kù)口和入庫(kù)口時(shí)，盡量將其設(shè)置在相對(duì)干涉較小的位置。

（3）堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)同側(cè)出入庫(kù)，出口和入口不區(qū)分。在很多情況下，由于多種約束的限制，托盤(pán)堆垛機(jī)系統(tǒng)的出入口不得不設(shè)置在同一處。此種方案出入庫(kù)設(shè)施占用的空間最小，但由于入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)流向相反，出入庫(kù)設(shè)施設(shè)備均需具備兩個(gè)方向的作業(yè)能力，在作業(yè)流沖突時(shí)一個(gè)方向的作業(yè)需要避讓和等待，因此實(shí)際情況下往往會(huì)采用按波次對(duì)出庫(kù)和入庫(kù)的作業(yè)進(jìn)行區(qū)分，集中一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行入庫(kù)作業(yè)，而在另一段時(shí)間內(nèi)完成出庫(kù)作業(yè)，將兩種作業(yè)在時(shí)間上進(jìn)行隔離。

在實(shí)際的布局中，應(yīng)根據(jù)需求的出入庫(kù)效率，匹配合理的出入庫(kù)設(shè)施形式，設(shè)置合理的出入庫(kù)口數(shù)量。

（1）一個(gè)巷道配置一臺(tái)堆垛機(jī)。一個(gè)巷道配置一臺(tái)堆垛機(jī)最常見(jiàn)，控制單一巷道單個(gè)堆垛機(jī)的系統(tǒng)也最為簡(jiǎn)單，采取這種方式布局貨架，自動(dòng)化立庫(kù)的有效面積利用率***。

（2）多個(gè)巷道配置一臺(tái)堆垛機(jī)。在效率要求不高的情況下，可以采用多個(gè)巷道共用一臺(tái)堆垛機(jī)的方案。采取多巷道共用堆垛機(jī)的方案時(shí)，需要在巷道的合適位置布局特殊的堆垛機(jī)轉(zhuǎn)換巷道行走機(jī)構(gòu)。而布局堆垛機(jī)轉(zhuǎn)換巷道機(jī)構(gòu)，會(huì)占據(jù)部分自動(dòng)化立庫(kù)的有效面積，因此僅在效率且儲(chǔ)位數(shù)需求不高的情況下才會(huì)選用這種方案。

（3）一個(gè)巷道設(shè)置兩臺(tái)堆垛機(jī)。在效率要求較高或要求立體庫(kù)有充足的堆垛機(jī)出入庫(kù)能力冗余時(shí)，一個(gè)巷道內(nèi)可設(shè)置兩臺(tái)堆垛機(jī)，此時(shí)需要在巷道的兩側(cè)均布局出入庫(kù)設(shè)施以進(jìn)行配套合作，或布局合適空間以安排一臺(tái)堆垛機(jī)的停機(jī)位，且調(diào)試更為復(fù)雜的程序以匹配多臺(tái)堆垛機(jī)的作業(yè)任務(wù)。采取雙堆垛機(jī)方案的成本較大，無(wú)論兩套出入庫(kù)設(shè)施還是一臺(tái)堆垛機(jī)的停機(jī)位，均需占據(jù)大量自動(dòng)化立庫(kù)的有效面積。

此外，在堆垛機(jī)上使用雙工位載貨臺(tái)配合雙工位貨叉的形式，也可增加一定的堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)作業(yè)效率。

（1）堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)巷道兩側(cè)均只有一排貨架（單深位貨架），此類貨架最為常見(jiàn)。此種方案在貨架高度上利用更為充分（高層貨架需滿足消防法規(guī)要求），且貨物不用移庫(kù)，可直接叉取，因而效率最高。

（2）堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)巷道兩側(cè)均有兩排貨架（雙深位貨架）。此種方案下，當(dāng)前后排貨物不一致時(shí)，堆垛機(jī)在叉取后排貨物時(shí)，前排不能有貨物阻礙；當(dāng)前排有貨物時(shí)，堆垛機(jī)叉取后排貨物前需要先將前排貨物移動(dòng)到合適的位置，移庫(kù)導(dǎo)致堆垛機(jī)系統(tǒng)出入庫(kù)能力受到一定的影響，但儲(chǔ)位數(shù)量相對(duì)于單深位貨架可明顯增加。采用雙深位貨架方案適用于對(duì)出入庫(kù)效率要求不高且儲(chǔ)位數(shù)量要求高，或者SKU數(shù)量少而存儲(chǔ)庫(kù)位多的場(chǎng)景。此外由于消防法規(guī)要求，導(dǎo)致雙深位貨架在高度方向利用率不如單深位貨架，但在庫(kù)位要求相同的情況下，可以有效地節(jié)省堆垛機(jī)數(shù)量，節(jié)約成本。

（3）堆垛機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)巷道一側(cè)為單深位貨架，另一側(cè)為雙深位貨架。此布局下為單深位貨架和雙深位貨架的結(jié)合，單深位貨架側(cè)可避免移庫(kù)，雙深位貨架側(cè)可充分增加儲(chǔ)位數(shù)。

最終方案采用的形式，需結(jié)合出入庫(kù)效率和儲(chǔ)位數(shù)、SKU數(shù)等進(jìn)行合理規(guī)劃。

以某自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)為例，根據(jù)企業(yè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，倉(cāng)庫(kù)中存放產(chǎn)品高度方向存在部分差異，為了便于庫(kù)位的合理化規(guī)劃，取高度方向統(tǒng)一為2500mm，其他參數(shù)如表1所示。

該立體化倉(cāng)庫(kù)為丙二類倉(cāng)庫(kù)，結(jié)合倉(cāng)庫(kù)耐火等級(jí)，單一倉(cāng)庫(kù)***允許面積不得大于12000m2 [5]。通常，為了使堆垛機(jī)在X軸長(zhǎng)度及Z軸高度方向移動(dòng)的速度合理且安全，長(zhǎng)度與高度的比值范圍選取為(1/6~1/4) [6]。根據(jù)企業(yè)實(shí)際地型情況分析，可用作倉(cāng)庫(kù)區(qū)域的場(chǎng)地情況，可供規(guī)劃立庫(kù)區(qū)域長(zhǎng)度不得超過(guò)120m，有效高度24m，寬度限制為61m。

由于倉(cāng)庫(kù)作業(yè)的單一作業(yè)和復(fù)合作業(yè)的占比無(wú)法直接求解，故以出庫(kù)及入庫(kù)作業(yè)均假設(shè)為單一作業(yè)，即可求得堆垛機(jī)立庫(kù)效率的峰值為480托/小時(shí)，其他參數(shù)如表2所示。

標(biāo)準(zhǔn)FEM9.851[7]適用于在高層貨架中，堆垛機(jī)效率的計(jì)算，其在計(jì)算堆垛機(jī)循環(huán)時(shí)間、搬運(yùn)率（handing rates）為高架立庫(kù)提供一個(gè)確定的效率計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)此方法，結(jié)合表3巷道堆垛機(jī)相關(guān)參數(shù)，得出堆垛機(jī)單循環(huán)作業(yè)效率如表4所示。

根據(jù)已知的約束條件，將相關(guān)參數(shù)輸入Excel表格，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)-規(guī)劃求解”，目標(biāo)類型選定為最小值，選定“可變單元格”，輸入對(duì)應(yīng)的約束，勾選“使無(wú)約束變量為非負(fù)數(shù)”選項(xiàng)，點(diǎn)擊“單純整數(shù)規(guī)劃”并按下“求解”，表格中便會(huì)對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解，并將相應(yīng)自變量和目標(biāo)函數(shù)顯示在之前設(shè)置的對(duì)應(yīng)位置。最終求解結(jié)果如5表所示。

即在規(guī)定的立體倉(cāng)庫(kù)區(qū)域內(nèi)，可設(shè)置單伸堆垛機(jī)貨架系統(tǒng)數(shù)8個(gè)，雙伸堆垛機(jī)貨架系統(tǒng)數(shù)2個(gè)，一側(cè)為單深位貨架、一側(cè)為雙深位貨架堆垛機(jī)貨架系統(tǒng)個(gè)數(shù)為1個(gè)，目標(biāo)函數(shù)堆垛機(jī)貨架系統(tǒng)最低總成本1736.3800萬(wàn)元。