当前我国机械制造业飞速发展,但加工制造模式粗放现象依然普遍,随着能源环境问题的日益严峻,面向绿色的加工制造成为机械制造业的发展需求。车间层节能是机械制造业实现绿色制造的有效方法之一。机床加工空闲状态能耗是机械制造车间不必要能耗的重要组成,普遍由机床待机模式下辅助单元过量供给产生。优化控制机床待机模式耗能组成,开展车间绿色调度,对实现机械制造车间层节能具有重要意义。本研究深入分析探讨数控机床各功率状态及其耗能组成,通过优化控制数控机床待机模式耗能组成,引入数控机床超低待机模式,降低机床设备加工空闲状态能耗。并将超低待机模式应用于作业车间生产调度中,对引入数控机床超低待机模式的作业车间绿色调度进行重点研究,主要内容如下:(1)针对多元动态的数控机床运行过程,进行数控机床各耗能阶段功耗统计分析。分析数控机床加工模式、待机模式和超低待机模式的耗能组成,并完成数控机床耗能状态阶段划分;依据不同结构的数控机床待机模式和超低待机模式的功率-能耗特性,对数控机床两种待机模式的功耗进行分类统计分析,并采集不同数控机床能耗相关数据进行各模式功耗统计说明,以支持车间层能耗统计。(2)针对引入数控机床超低待机模式的作业车间,构建考虑加工模式、待机模式和超低待机模式的绿色调度模型。超低待机模式的引入使调度超出传统作业车间绿色调度问题限制,研究建立引入超低待机模式的作业车间问题模型,提出问题假设、细化约束条件;设计排布生产任务作业时间的时间任务模型,确定车间生产任务各工件开工及完工时间;构建该车间能耗统计模型,用于绿色调度优化。(3)以绿色调度模型为基础,建立以能耗为优化指标的节能调度优化模型,采用遗传算法作为节能调度问题的优化方法,从编码与解码、遗传算子、种群更新迭代和保留最优染色体策略等操作系统设计绿色调度算法流程,并利用该节能调度算法求解实验案例,分析超低待机模式节约作业车间加工空闲状态能耗潜力;以绿色调度模型为基础,建立以能耗和流程时间为优化指标的多目标绿色调度优化模型。系统设计基于带精英策略的非支配排序遗传算法的多目标调度优化模型操作流程,并通过案例验证分析多目标调度优化模型的有效性。