现代产业对于自动化的需求逐渐提高，在这样的需求下，不仅是生产过程自动化，同时还要要求物流环节智能化、集约化。在大环境的推动下，自动化立体仓库在企业物流环节的应用不断增加。本文主要以解决实际的工程问题为目标，对表计自动化立体仓库的初步规划方案加以研究，通过建模、仿真、优化等手段，得到适合企业实际运营的优化设计方案。本文拟对表计自动化立体仓库物流系统的运作能力、工艺流程以及设备参数进行研究；根据表计自动化立体仓库的自身特性，应用面向对象的建模方法探讨出适合的物流系统仿真模型，按照各功能模块进行仿真，得到仿真结果；研究仿真结果中设备的使用效率，寻求设计方案优化目标，构建优化模型；运用改进余弦变异遗传算法对多目标货位优化函数进行求解，得到优化设计方案。设计自动化立体仓库物流系统仿真模型、建立优化模型并求解是本文的主要研究内容。应用的eM-plant仿真软件是一款专业的物流系统仿真软件。它不仅具备模拟设备的仿真物理模块，同时具有强大的编程控制元件，通过高级语言汇编不仅能实现模拟设备的工作性能，还能满足系统的控制流程和逻辑；通过分析仿真结果，运用科学的货位设计原则，建立的能够提升堆垛机效率的优化模型同时也能兼顾系统的稳定性。本文创新点还在于提出了余弦变异遗传算法对多目标货位优化问题进行求解。本文利用eM-plant仿真软件检验表计自动化立体仓库方案设计的合理性，数据科学明确，问题直观清晰，对于设计规划具有珍贵的指导价值；通过对设备占用率的评估建立的多目标货位优化模型，体现出解决实际问题要兼顾实际的特点；针对优化模型探索出有针对性的余弦变异遗传算法，它对于计算多目标函数具有很强的通用性。