CN111050992B - 用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用的方法和设备本发明涉及一种用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库（R）之内刀具对刀库位置（P）的占用的方法，其中一种工件类型的一个或多个工件借助于由刀库设备在供刀位置提供的刀具来制造，在说明书中提到的按照本发明的方法的要求保护的步骤中的一个重要步骤是：优化刀具对刀库位置的占用，使得将总等待时间减少到最低限度，其中该总等待时间由各个等待时间组成，所述等待时间分别由所检测到的供刀时长与所检测到的工作步骤时长之差在该差的值为正时得到，否则单独的等待时间取值零。

Description

用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具 对刀库位置的占用的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用的方法和设备。
背景技术
机床是自动化制造装置，利用该自动化制造装置，借助于一个或多个刀具来产生工件上的预先给定的形状。多个刀具可以被分配给一种刀具类型、例如铣切。另一种刀具类型例如可以是钻孔。机床具有刀具主轴，加工刀具、也被称作主轴刀具在加工时处在该刀具主轴。
可以被机床用于加工工件的刀具存放在刀库中。其中存在不同的类型。一种非常常用的形式是链式刀库，所述链式刀库例如在汽车工业中投入使用。
另一种刀库类型是架式刀库R，如在图1中勾画出的那样，其中可以安放非常多个不同的刀具（多达500个刀具或者甚至可能还更多）。这些刀具在其中存放在固定的刀库位置P上。这种刀库可以由正面和对置的背面组成。
架式刀库具有如下设备、尤其是刀库设备，其在图1中未示出，利用该设备可以将刀具存放在其刀库位置P上并且取来刀具。尤其是当应该用机床来生产种类较多的不同的工件，而对于这些工件需要多个不同的刀具时，使用这种刀库类型。
用预先给定的刀具序列来加工某种工件类型的工件。在此，一个刀具可能在该序列中多次出现。该序列对于一种工件类型、例如汽车座椅的所有工件来说都是同一序列。该序列对于另一种工件类型的工件来说可能是另一种序列。
在用该序列的刀具、即主轴刀具来加工工件的工作步骤期间，在架式刀库中，前一工作步骤的“前辈刀具”被移回或放回到其刀库位置。紧接着，空驶到下一工作步骤的“后续刀具”的刀库位置。接着将该“后续刀具”拿起并且运输到供刀位置。如果当前的工作步骤、也就是说用当前的主轴刀具进行的加工结束，则（例如利用换刀器）更换主轴中的刀具。如果用主轴刀具进行的加工结束，但是用于下一工作步骤的后续刀具还没有准备好，则形成在主轴进给方面的等待时间。这些单独的等待时间降低了机器效率并且提高了生产时长。因此，应该避免这些等待时间。
在使生产一种或多种工件类型的工件的预先给定的或可预先给定的集合期间的主轴进给时的等待时间减少到最低限度方面，应遵守如下限制条件：
刀具通常并不需要被放到任何刀库位置，也就是说对于该刀具来说存在容许的刀库位置和不容许的刀库位置：
•刀具的刀库位置类型和刀库或刀架位置的刀库位置类型必须兼容。这样，例如大的刀具不允许被放到用于小的刀具的刀库位置，而且必要时反之亦然。
•刀具不允许在边缘处伸出。
•在被禁止的刀库位置不允许放刀具。
•如果刀具过大，则必须使一个或者甚至可能多个相邻的刀库位置空着。
初始情况常常是装满刀具的（也可能非常满的）架式刀库。为了可以遵守上文提到的限制条件，对架式刀库中的刀具进行重排。该重排不能与主要时间并行地（也就是说在生产正在进行时）被执行并且因此带来了机床的停机时间。在这种情况下合理的是：将尽可能多的刀具重新分派到旧的刀库位置。
发明内容
本发明的任务是优化机器效率并且在此尤其是优化上文提到的等待时间。
该任务通过本发明公开的技术方案来解决。
本发明要求保护一种用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用的方法，其中一种工件类型的一个或多个工件借助于由刀库设备在供刀位置提供的刀具来制造，该方法具有如下步骤：
a) 检测在至少一个刀库中的刀库位置的集合；
b) 检测刀具的集合；
c) 检测每个刀库位置所容许的刀具；
d) 检测要由机床在工件上执行的工作步骤的序列，其中使用针对该序列的工作步骤所规定的刀具来制造该工件；
e) 检测工作步骤时长，所述工作步骤时长分别被需要用于执行在该工件上的单个工作步骤；
f) 根据所要执行的工作步骤的序列和对刀库位置的占用来检测一个或多个供刀时长，所述供刀时长分别被需要用来由刀库设备在供刀位置处提供用于下一工作步骤的刀具；
g) 优化刀具对刀库位置的占用，使得将总等待时间减少到最低限度，其中该总等待时间由各个等待时间组成，所述等待时间分别由所检测到的供刀时长与所检测到的工作步骤时长之差在该差的值为正时得到，否则单独的等待时间取值零。
供刀时长可由如下时长组成：取来时长，所述取来时长包括由刀库设备从各一个对于刀具来说容许的刀库位置取得该刀具送到供刀位置的时长；和放回时长，所述放回时长包括由刀库设备将刀具从供刀位置放回到各一个对于该刀具来说容许的刀库位置的时长；和空驶时长，用于刀库设备从第一刀库位置空驶到另一第二刀库位置。
如果该下一工作步骤是在工作步骤的序列中的第一工作步骤，则不存在放回时长，也就是说该放回时长为零，而且不存在空驶，也就是说空驶时长为零。
可以考虑第一和第二刀库位置的所有刀库位置对组合。刀库位置对组合的数目必要时可以通过如下方式来减少：这些刀库位置对组合根据所要使用的刀具根据在该序列之内的工作步骤的顺序来予以考虑。
还可以检测工件类型的集合和该集合中的每种工件类型的所要制造的工件的件数并且在优化刀具对刀库位置的占用时考虑它们。
所提到的优化可以借助于混合整数线性优化或借助于启发式整数线性优化来执行，所述混合整数线性优化和所述启发式整数线性优化分别在下文的实施例中进一步予以阐述。
本发明的一个扩展方案规定了接下来的步骤：
- 检测所有半刀位的集合；
- 检测当分别有刀具各处在一个刀库位置上时被覆盖的半刀位的子集，其中这些集合在优化占用时被考虑，目的在于没有半刀位被多个刀具覆盖。
一个刀库位置可包括一个或多个半刀位。这些半刀位可以处在左侧、右侧或者上方、下方。这是在相应的刀库位置处的部位，所述部位可被相邻的刀库位置上的其它刀具所覆盖。
本发明的一个扩展方案规定：执行刀具对刀库位置的占用的优化，使得在优化之前被其它刀具作为刀具来占用的刀库位置的数目尽可能少。
本发明的一个扩展方案规定：检测分别被刀具固定地占用的刀库位置的集合，所述刀库位置通过所述优化而不允许被其它刀具占用。
本发明的一个扩展方案规定：执行刀具对刀库位置的占用的优化，使得将所提到的等待时间对其来说取值零的刀具放到靠近供刀位置的刀库位置。
本发明带来了如下优点：
该优化带来了架式刀库的刀库设备的更短的运动路程，这最终也导致能量节约和时间更长的耐久性。机床的较短的生产时间也随之而来。
本发明的另一方面规定了一种控制设备，该控制设备尤其构造用于执行根据上文提到的类型及其实施方式所述的方法。该控制设备（未在图1中示出）可以是该机床附属并且必要时远程布置的计算机或者是集成到该机床中的控制模块。
用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用的控制设备，其中一种工件类型的一个或多个工件借助于由刀库设备在供刀位置提供的刀具来制造，所述控制设备具有：
a) 如下装置，所述装置用于检测在至少一个刀库中的刀库位置的集合；
b) 如下装置，所述装置用于检测刀具的集合；
c) 如下装置，所述装置用于检测每个刀库位置所容许的刀具；
d) 如下装置，所述装置用于检测要由所述机床在工件上执行的工作步骤的序列，其中可以使用针对所述序列的工作步骤所规定的刀具来制造所述工件；
e) 如下装置，所述装置用于检测工作步骤时长，所述工作步骤时长分别被需要用于执行在所述工件上的单个工作步骤；
f) 如下装置，所述装置用于根据所要执行的工作步骤的序列和对所述刀库位置的占用来检测一个或多个供刀时长，所述供刀时长分别被需要用来由所述刀库设备在所述供刀位置处提供用于下一工作步骤的刀具；和
g) 如下装置，所述装置用于优化刀具对所述刀库位置的占用，使得所述优化的结果是将总等待时间减少到最低限度，其中所述总等待时间由各个等待时间组成，所述等待时间分别由所检测到的供刀时长与所检测到的工作步骤时长之差在所述差的值为正时得到，否则单独的等待时间取值零。
本发明的另一方面是一种计算机程序（产品），其具有程序代码装置，用于当所述计算机程序（产品）在上文提到的类型的控制设备上运行或者存储在计算机可读介质上时执行本发明的方法。
该计算机程序或该计算机程序产品可以存储在计算机可读介质上。该计算机程序或该计算机程序产品可以以常见的编程语言（例如C++、Java）来制成。处理装置可包括市场上常见的计算机或服务器，该计算机或服务器具有相对应的输入装置、输出装置和存储装置。该处理装置可以集成在该控制设备中或者集成在该控制设备的装置中。
该控制设备以及该计算机程序（产品）可以与上文提到的方法类似地来扩展或构造。
附图说明
本发明的其它优点、细节和扩展方案从随后结合附图对实施例的描述中得到。
其中：
图1示出了开头提及的在架式刀库中的位置，其中正面位于右侧而背面位于左侧；
图2示意性地示出了关于具有初始配置的迭代方法的流程图，其中应用启发式整数线性优化方法；
图3、4和5示出了初始占用和利用混合整数线性优化方法来优化的占用。
具体实施方式
优化方法的特例是线性优化。该线性优化致力于在受线性等式和不等式限制的集合上对线性目标函数进行优化。该线性优化是（混合）整数线性优化的求解方法的基础。所谓的Solver（求解器）是特殊的数学计算机程序的集合名词，这些特殊的数学计算机程序可以以数值方式来求解数学问题。结合MILP（mixed integer linear programming或混合整数线性规划），可以针对IP程序（整数优化模型）使用标准求解器，诸如CPLEX、Scip、Gurobi、Xpress。
在下文描述了如下示例，在该示例中，借助于MILP模型（Mixed Integer LinearProgramming）来优化在用于机床的至少一个刀库之内刀具对刀库位置的占用，其中一种工件类型的一个或多个工件可以借助于刀具对刀库位置的占用来制造。
在MILP表达式中适用如下命名：
指标：
L 所有刀库位置的集合
T 刀具的集合
HP 所有半刀位的集合
HPl,t 当有刀具t处在刀库位置l上时被覆盖的半刀位的集合
W 工件类型的集合
Opw 在工件类型w的情况下要由机床执行的工作步骤（或操作）的序列
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Tl 对于刀库位置l来说容许的刀具的集合。
参数：
quantityw 工件类型w的所要制造的件数
ti w 在Opi w中的刀具
prodTimei w Opi w的时长
putTimet,l 将刀具t从供刀位置拿回或放回到刀库位置l的时长
getTimet,l 将刀具t从刀库位置l取来到供刀位置的时长
moveTimet,l' 从刀库位置l空驶到刀库位置l'的时长
moveTimel 从供刀位置空驶到刀库位置l的时长
变量：
setupt,l 将刀具t分配或分派到刀库位置l（在这种情况下，该参数取值1，否则取值0）
coverst,h 刀具t覆盖半刀位h（在这种情况下，该参数取值1，否则取值0）
waitingTimei w （单独的）等待时间，该等待时间在根据操作i来制造工件类型w的工件时形成。
QIP表达式（二次IP表达式）：
最小目标函数：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
约束条件：
(1) 每个刀具都位于刀库位置
Figure DEST_PATH_IMAGE006
(2) 在一个刀库位置最多允许有一个刀具
Figure DEST_PATH_IMAGE008
(3) 在刀库位置不允许有对于该刀库位置来说不容许的刀具
Figure DEST_PATH_IMAGE010
(4) 一个半刀位最多允许被一个刀具所覆盖
Figure DEST_PATH_IMAGE012
(5) 如果有刀具处在一个位置，则该刀具覆盖相对应的半刀位
Figure DEST_PATH_IMAGE014
(6) 当操作短于Opi w短于刀库为了将被用于上一操作的先前的刀具放回、其间行驶或空驶到下一刀具并且取来该下一刀具用于下一操作所需要的时长时，形成等待时间
对于所有
Figure DEST_PATH_IMAGE016
来说适用：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
在第一次操作之后，当为了接下来的第二次操作而从供刀位置空驶到刀具的刀库位置持续得比第一次操作时间更长时，形成等待时间
对于i = 1来说，针对所有
Figure DEST_PATH_IMAGE020
适用：
Figure DEST_PATH_IMAGE022
(7) 变量限制条件
Figure DEST_PATH_IMAGE024
。
MILP再公式化：
因为具有250个位置、60个刀具和20次操作的测试问题不能用QIP表达式来求解。因此将QIP公式化为MILP：
附加的变量：
Figure DEST_PATH_IMAGE026
辅助变量，如果ti-1 w在位置l而ti+1 w在刀库位置l'并且借此需要从l在其间空驶到l'，则该辅助变量取值1。
被改变的限制条件：
限制条件（6）被限制条件（9）所替代。
(8) 如果刀具ti-1 w处在刀库位置l而ti+1 w处在刀库位置l'，则
Figure DEST_PATH_IMAGE028
Figure DEST_PATH_IMAGE030
(9) 如果
Figure DEST_PATH_IMAGE032
，则从l在其间空驶到l'。
对于所有
Figure DEST_PATH_IMAGE034
来说适用：
Figure DEST_PATH_IMAGE036
对于i = 1来说，针对所有
Figure DEST_PATH_IMAGE038
还适用：
Figure DEST_PATH_IMAGE040
如果刀具ti-1 w 不在刀库位置l或ti+1 w 不在刀库位置l'，则最小目标函数引起：适用
Figure DEST_PATH_IMAGE042
。
性能措施：
为了减少运行时间（也被称作性能），如下其它性能措施是合理的。
仅仅考虑关键操作：
一个周期（拿回或放回、其间行驶并且取来）的最大时长可以被计算。因此在（9）中可以只限于如下操作，这些操作具有小于最大周期时长的生产时间。这些操作被称为关键。将如下那些刀具称作关键刀具，所述刀具必须在关键操作期间在架式刀库中被拿回或取来。
对解空间的限制：
根据关键刀具的数目，可以限制这些关键刀具的可能的刀库位置的解空间，因为拿回和取来刀具的时长随着距供刀位置的距离增大而增加。
到架式刀库的背面的行驶时长极长。如果只有少量刀具关键，则例如可以省去整个背面作为这些关键刀具的可能的刀库位置。
附加的限制条件（Cuts）：
Figure DEST_PATH_IMAGE044
Figure DEST_PATH_IMAGE046
。
Lower Bound（下界）：
可以确定最小周期时间，所述最小周期时间除了生产时间之外还提供等待时间的下界
Figure DEST_PATH_IMAGE048
。
扩展：
通过由多个经加权的成分组成的目标函数，可以一并优化其它目标标准。因此，检测初始刀库位置占用并且初始占用和经优化的占用的一致的占用的数目的最大化被视为不那么高地被加权的第二目标标准。主要标准是将等待时间减少到最低限度。
优选旧的刀库位置：
由优化所计算出的刀具对刀库位置的新的占用必须在机床中通过改装而在物理上生成。在这段时间，机床可能停机。因此，有利的是：刀具t通过优化而尽可能处于旧的刀库位置lold t并且因此使这种刀具的数目最大化：
Figure DEST_PATH_IMAGE050
。
将搬迁的刀具存放在靠近供刀位置：
附加地，出于光学原因并且也出于性能原因，可以是合理的是：被搬迁的、不关键的刀具权重非常低地靠近供刀位置并且因此使这些刀具距供刀位置的时间间隔之和最小化
Figure DEST_PATH_IMAGE052
。
固定装配的刀具：
对于对（t, lt）的集合FixedSetups其中
Figure DEST_PATH_IMAGE054
并且
Figure DEST_PATH_IMAGE056
Figure DEST_PATH_IMAGE058
来说，设置：
Figure DEST_PATH_IMAGE060
。
MILP启发法：
对于大的问题实例来说，性能不足并且为此提出如下基于MILP的启发法，用于使一种工件类型的等待时间减少到最低限度：
对于刀具-刀库位置对的集合FixedSetup和操作（w,i）的集合OpSubset来说，MILP（FixedSetup, OpSubset）应是具有按照集合FixedSetup附加地固定装配的刀具和限制条件（9）对集合OpSubset的操作的限制的MILP（见上文），也就是说只使OpSubset中的操作的等待时间减少到最低限度。
按照图2，按如下地迭代地进行：
在步骤S1（开始）之后，以根据生产时间对操作或工作步骤（ListOp）的序列或列表（Set）按升序排序为出发点，其中ListOp包括对于制造该工件类型来说所需的所有工作步骤，除了第一和最后一个工作步骤之外（该被排序的列表的工作步骤的顺序常常不再对应于在该序列之内的工作步骤的用机床来处理它们的顺序）。具有固定装配的刀具和分别所属的刀库位置的集合（FixedSetup）开始于空的集合。在步骤S2中，从列表ListOP中选择第一次操作op1或所要执行的工作步骤（加工时长最短的操作）。对于第一次操作op1来说，存在前辈和后续刀具对（tp, ts），其中tp在前一工作步骤中使用而ts在下一工作步骤中使用。
按照步骤S3，集合OpSubset包括其前辈和后续刀具已经固定地被装配或者与上文提到的tp或ts相同的所有操作。在步骤S4中，利用MILP表达式MILP（FixedSetup,OpSubset）来执行优化。在步骤S5中，将操作op1从列表ListOP中除去。刀具tp, ts用根据该优化得到并且被分派以及容许的刀库位置来归入到集合FixedSetup中，其中FixedSetup分别包括由刀具与所属的刀库位置构成的对。因此，FixedSetup表达的是刀具对刀库位置的占用。在满足条件B之后，用E来表征的方法结束。那么，该迭代的MILP解的刀具-刀库位置分配就是该启发法的解。在其它情况下，以步骤2来继续或重复。如果ListOP为空，则满足该条件。最后，应该根据该MILP启发法得到经优化的占用，该经优化的占用最终导致开头所描述的总等待时间减少到最低限度。在一个工作步骤之后的单独的等待时间通过将针对前一工作步骤所规定的刀具tp放回的放回时长、刀库设备从针对前一工作步骤所规定的刀具ts的刀库位置空驶到针对下一工作步骤所规定的刀具tp的刀库位置的空驶时长之差以及将针对下一工作步骤所规定的刀具ts取来的取来时长与当前所要执行的工作步骤的所检测到的时长之差的正值而得到。
该启发法也可以通过对ListOp的相对应的优先级排序/重新排序被扩展到多个工件类型，这些工件类型中的每个类型具有所要制造的工件的相同或不同的件数。
在接下来的图3至5中，示出了具有初始占用和经优化的占用的架式刀库。图示的左侧部分按正确比例地示出了架式刀库R的正面。在该图示的右侧部分同样按正确比例地示出了背面。选择了这种类型的二维图示，是因为从供刀位置、在所示出的坐标系下为点(0,0)到背面的运动时长远长于到正面的运动时长。
用于较大的刀具的刀库位置处在那里所示出的列23、21和31。这些刀具都配备有号码。
点是刀库位置，其中小点是在其上只有较小的刀具的刀库位置，而大点是在其上不仅允许有较小的刀具而且允许有较大的刀具的那些刀库位置。划阴影线的圆圈是被装配的刀具。浅色的圆圈是操作的刀具。
在图3中所示出的周期中，首先将刀具341拿回或放回，然后空驶到刀具416的刀库位置并且将刀具416拿到供刀位置。
通常适用：浅色的圆圈离供刀位置越近并且其间行驶的路程越短，等待时间就越短。
在接下来的图4和5中，示出了刀具对刀库位置的初始占用（图4）和经优化的占用（图5）以及用线来表征的空驶。从151到341的线例如意味着：在一个周期中，必须将刀具151拿回，从刀具151的刀库位置空驶到刀具341的刀库位置，并且必须紧接着将刀具341拿到供刀位置。能看到：在图5中，通过刀具的搬迁、也就是说刀具对刀库位置的新的占用，而需要空驶的更短的路程，而且用于取来或放回这些刀具的路程同样比在图4中更短。
尽管本发明是详细地通过优选的实施例进一步图解说明和描述的，但是本发明并不限于所公开的示例，而且其它变型方案可以由本领域技术人员从中推导出来，而不脱离本发明的保护范围。
上文描述的过程或方法流程的实现方案可以依据如下命令来实现，所述命令存在于计算机可读的存储介质上或者存在于易失性计算机存储器（在下文概括地称为计算机可读的存储器）中。计算机可读的存储器例如是易失性存储器、如缓存、缓冲或RAM，以及非易失性存储器、如可移动磁盘、硬盘，等等。
在此，上面描述的功能或步骤可以以至少一个命令语句的形式存在于计算机可读的存储器上/计算机可读的存储器中。在此，这些功能或步骤没有绑定到某一命令组上或绑定到命令组的某一形式上或者绑定到某一存储介质上或者绑定到某一存储器上或者绑定到某一实施方案上，而且可以通过软件、固件、微码。硬件、处理器、集成电路等等单独运行地或以任意的组合地来实施。在此，可以使用各种各样的处理策略，例如单个的处理器的串行处理或者多重处理或多任务处理或并行处理等等。
这些命令可以存储在本地存储器中，但是也可能的是，将这些命令存储在远程系统上并且经由网络来访问该远程系统。
结合本发明，“计算机辅助”例如可以被理解为对该方法的实现，其中尤其是处理器实施该方法的至少一个方法步骤。
术语“处理器”、“中央信号处理装置”、“控制单元”或“数据分析装置”如这里所使用的那样包括广义上的处理装置，即例如服务器、通用处理器、图形处理器、数字信号处理器、专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑电路（如FPGA）、分立式模拟或数字电路和它们的任意的组合，包括所有其它本领域技术人员已知的或者在将来研发的处理装置在内。在此，处理器可由一个或多个设备或装置或单元组成。如果一个处理器由多个设备组成，那么这些设备可以被设计或配置用于并行地或串行地处理或实施命令。结合本发明，“存储单元”例如可以被理解为以工作存储器为形式的存储器（英文Random-Access Memory，RAM（随机访问存储器））或者硬盘。

Claims (14)

1.一种用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库（R）之内刀具对刀库位置（P）的占用的方法，其中一种工件类型的一个或多个工件借助于由刀库设备在供刀位置提供的刀具来制造，
所述方法具有如下步骤：
a) 检测在至少一个刀库（R）中的刀库位置（P）的集合；
b) 检测刀具（416、341）的集合；
c) 检测每个刀库位置所容许的刀具；
d) 检测要由所述机床在工件上执行的工作步骤的序列，其中使用针对所述序列的工作步骤所规定的刀具来制造所述工件；
e) 检测工作步骤时长，所述工作步骤时长分别被需要用于执行在所述工件上的单个工作步骤；
f) 根据所要执行的工作步骤的序列和对所述刀库位置的占用来检测一个或多个供刀时长，所述供刀时长分别被需要用来由所述刀库设备在所述供刀位置处提供用于下一工作步骤的刀具；
g) 优化刀具对所述刀库位置的占用，使得将总等待时间减少到最低限度，其中所述总等待时间由各个等待时间组成，所述等待时间分别由所检测到的供刀时长与所检测到的工作步骤时长之差在所述差的值为正时得到，否则单独的等待时间取值零。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述供刀时长由如下时长组成：取来时长，所述取来时长包括由所述刀库设备从各一个对于刀具来说容许的刀库位置取得所述刀具送到所述供刀位置的时长；和放回时长，所述放回时长包括由所述刀库设备将刀具从所述供刀位置放回到各一个对于所述刀具来说容许的刀库位置的时长；和空驶时长，用于所述刀库设备从第一刀库位置空驶到另一第二刀库位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测工件类型的集合和所述集合中的每种工件类型的所要制造的工件的件数并且在优化刀具对所述刀库位置的占用时考虑工件类型的集合和所述集合中的每种工件类型的所要制造的工件的件数。
4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所提到的优化借助于混合整数线性优化来执行。
5.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于如下其它步骤：
- 检测所有半刀位的集合；
- 检测当分别有刀具各处在一个刀库位置上时被覆盖的半刀位的子集，
- 其中所述集合在优化所述占用时被考虑，目的在于没有半刀位被多个刀具覆盖。
6.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，执行刀具对所述刀库位置的占用的优化，使得在所述优化之前被其它刀具作为刀具来占用的刀库位置的数目尽可能少。
7.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，检测分别被刀具固定地占用的刀库位置的集合，所述刀库位置通过所述优化而不允许被其它刀具占用。
8.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，执行刀具对所述刀库位置的占用的优化，使得将所提到的等待时间对其来说取值零的刀具放到靠近所述供刀位置的刀库位置。
9.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述优化借助于启发式整数线性优化来执行。
10.一种用于计算机辅助地优化在用于机床的至少一个刀库（R）之内刀具对刀库位置（P）的占用的控制设备，其中一种工件类型的一个或多个工件借助于由刀库设备在供刀位置提供的刀具来制造，所述控制设备具有：
a) 如下装置，所述装置用于检测在至少一个刀库（R）中的刀库位置（P）的集合；
b) 如下装置，所述装置用于检测刀具（416、341）的集合；
c) 如下装置，所述装置用于检测每个刀库位置所容许的刀具；
d) 如下装置，所述装置用于检测要由所述机床在工件上执行的工作步骤的序列，其中能够使用针对所述序列的工作步骤所规定的刀具来制造所述工件；
e) 如下装置，所述装置用于检测工作步骤时长，所述工作步骤时长分别被需要用于执行在所述工件上的单个工作步骤；
f) 如下装置，所述装置用于根据所要执行的工作步骤的序列和对所述刀库位置的占用来检测一个或多个供刀时长，所述供刀时长分别被需要用来由所述刀库设备在所述供刀位置处提供用于下一工作步骤的刀具；和
g) 如下装置，所述装置用于优化刀具对所述刀库位置的占用，使得所述优化的结果是将总等待时间减少到最低限度，其中所述总等待时间由各个等待时间组成，所述等待时间分别由所检测到的供刀时长与所检测到的工作步骤时长之差在所述差的值为正时得到，否则单独的等待时间取值零。
11.根据权利要求10所述的控制设备，其特征在于，所述供刀时长由如下时长组成：取来时长，所述取来时长包括由所述刀库设备从各一个对于刀具来说容许的刀库位置取得所述刀具送到所述供刀位置的时长；和放回时长，所述放回时长包括由所述刀库设备将刀具从所述供刀位置放回到各一个对于所述刀具来说容许的刀库位置的时长；和空驶时长，用于所述刀库设备从第一刀库位置空驶到另一第二刀库位置。
12.根据权利要求10所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备附加地具有如下装置，所述装置用于检测工件类型的集合和所述集合中的每种工件类型的所要制造的工件的件数，并且在优化刀具对所述刀库位置的占用时考虑工件类型的集合和所述集合中的每种工件类型的所要制造的工件的件数。
13.根据权利要求10、11或12所述的控制设备，其特征在于：
- 如下装置，所述装置用于检测半刀位的集合；
- 如下装置，所述装置用于检测当分别有刀具各处在一个刀库位置上时被覆盖的半刀位的子集，
- 其中所述集合能够在优化所述占用时被考虑，目的在于没有半刀位能被多个刀具覆盖。
14.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在根据权利要求10-13之一所述的控制设备上运行时执行根据权利要求1-9之一所述的方法。
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