数控机床超低待机状态作业车间调度节能研究

摘要

机械加工系统是车间层实施绿色制造的主体之一。为了降低不必要的能耗,在以数控机床为加工设备的作业车间中引入一种超低待机状态。该车间将数控机床的能耗状态划分为加工状态、待机状态和超低待机状态三个不同阶段,增加了调度的复杂程度。针对这类特殊的车间调度问题建立面向绿色制造的多元能耗模型,并对数控机床各状态能耗进行详细分析。在此基础上,以能耗最优为目标,设计基于遗传算法的作业车间调度优化方法,引入面向工序的解码方式,在控制方案运行时间的同时实现作业车间绿色制造。最后通过实验案例,验证调度优化算法的有效性,并分析加工时间长度等级对超低待机状态节能效果的影响。结果显示,引入超低待机状态能够降低作业车间20%以上的待机能耗,这表明该状态在类似机械加工行业中具有节能潜力。