[发明专利]一种多机任务刀具静态与动态集成决策方法及系统

权利要求书

1.一种多机任务刀具静态与动态集成决策方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取加工任务的初始调度信息，包括待加工任务信息、加工机床信息、可用刀具信息；

S2、根据步骤S1获取的待加工任务信息和可用刀具信息确定每个工件各工步的可用刀具类型及使用不同刀具类型加工对应的切削参数，依次计算每一刀具类型的加工能力，得到工步-刀具类型匹配表；

S3、根据步骤S1获取的加工机床信息，确定不同机床之间转运时间信息和对应多机加工系统的相关参数；

S4、将步骤S1获得的待加工任务信息、加工机床信息、可用刀具信息，步骤S2获得的工步-刀具类型匹配表，步骤S3获得的机床之间转运信息作为输入，使用考虑染色体不行度的多目标遗传算法解算，综合考虑完工时间、生产成本和生产碳排放得到多机任务—刀具静态调度最优染色体；

S5、将步骤S4得到的多机任务—刀具静态调度最优染色体解码，得到各工件工序加工顺序及各工步加工刀具的初始规划方案，确定各机床的加工任务及需要装载的刀具集，安排准备活动并用于生产；

S6、按照步骤S5获得的初始规划方案进行多机加工过程中发生实时事件时，获取实时事件的信息，结合实时事件信息得到动态事件时间线处任务集的加工状态、机床集的使用状态与刀具集的状态，确定待加工工序集和实时可用刀具集；

S7、根据步骤S6获取的待加工工序集和实时可用刀具信息集，更新步骤S1得到的加工任务信息、可用刀具信息和步骤S2得到的工步-刀具类型匹配表；

S8、将步骤S7更新得到的加工任务信息、可用刀具信息、工步-刀具类型匹配表和步骤S1得到的加工机床信息作为输入，使用考虑染色体不行度的多目标遗传算法解算，综合考虑完工时间、生产成本、生产碳排放和调整量得到多机任务—刀具动态调度最优染色体；

S9、将步骤S8得到的多机任务—刀具动态调度最优染色体解码得出步骤S6中发生实时事件后各工件工序加工顺序及各工步加工刀具的实时调整方案，确定各机床需要装卸的刀具，安排调整工作并继续生产；

S10、按照步骤S9获得的动态调整方案进行多机加工过程中再次发生实时事件时，重复步骤S6～S8实时调整多机加工方案，直至加工任务完成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，刀具类型的加工能力包括工件i的工步j使用刀具类型d的加工过程时间t^ij(d)；工件i的工步j使用刀具类型d的机床加工功率P^ij(d)；工件i的工步j使用刀具类型d的刀具的损耗率r^ij(d)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，加工系统的相关参数包括切削液的单位时间成本、切削液的单位时间碳排放率、运刀小车的单位时间成本、运刀小车的功率、电能碳排放因子和物料碳排放因子。