在“德国工业4.0”、“中国智能制造”环境下,为满足精益管理要求,跟进智能化物流步伐,打造智慧物流,多层穿梭车仓储系统(Multi-Tier Shuttle-based Storage and Retrieval System,MSS/RS)以其高密库存、储分一体、机械作业等优势突破传统物流,被广泛应用于烟草、汽车、医药、食品等行业。区别于普通MSS/RS,基于AGV搬运的MSS/RS,使用AGV替代普通MSS/RS中连接提升机和拣选台的输送线,完成货物在提升机和拣选台之间的运输,该系统继承普通MSS/RS优势的同时,通过AGV准确停靠任意位置,还能实现提升机、拣选台、暂存区之间的灵活对接,适用于多站点、多功能场景,特别在烟草和汽车行业,实现密集式存储立体仓库中托盘货物的自动化仓储和拣选功能,获得社会普遍认可,但在理论研究方面,目前国内外缺乏相关研究文献,系统性能、配置问题难以得到妥善处理。本文主要研究基于AGV搬运的MSS/RS,完成该系统整体设计,包括系统布局架构和配置条件,依据其系统特征分析系统存储和分拣作业流程,并结合系统作业流程和物理运动规律,使用混合排队网络建模方法,构建基于AGV搬运的多穿系统订单服务时间模型,通过改变订单到达率、AGV数量分析基于AGV搬运的MSS/RS设备利用率、订单服务时间,然后建立Flexsim仿真模型验证排队网络模型的有效性。基于订单服务时间和设备利用率指标,考虑基于AGV搬运的多穿系统成本问题,构建多目标配置优化模型,包括订单服务时间最少、AGV利用率指标差异率最低、系统成本最低3个目标函数,并使用NSGA-Ⅱ算法求解该模型,在满足企业年日均需求存储量的前提下进行系统配置优化和成本分析,为企业建立或设计仓库系统提供参考。