面向智能制造的灵活性提升：基于系统属性的多主体方法用于多产品灵活制造系统中的移动机器人调度
最优化与控制
2025-04-30 v1
摘要
当前的全球市场呈现出日益增长的对高度定制产品需求的趋势。要在此类环境中蓬勃发展，必须加强市场需求与制造系统之间的紧密联系，主要强调以客户为中心。多产品灵活制造系统（FMS）似乎是实现大规模定制的最合适的制造系统，其能力可以轻松适应产品规格和功能的变化，以满足不断变化的市场需求。移动机器人在管理多产品 FMS 中发挥着关键作用。然而，由于系统内部的不确定性以及不同产品类型的外部需求波动，对这些机器人进行调度是一个具有挑战性的问题。本文提出了一种解决方案，用于解决具有随机机器故障和不同产品类型市场需求不确定性的多产品 FMS 中的机器人调度问题。该方法抽象了 FMS 的系统属性，并利用这些属性来改进多主体深度确定性策略梯度（MADDPG）算法。该修改涉及在批评网络中集成平行层，特别关注来自不同客户需求的关键信息。为验证所提方法的有效性，进行了全面的比较分析，将其与简单-MADDPG、DDPG 和 DQN 算法进行比较。分析结果表明，所提方法在训练时间上平均提高了 9%，在市场需求满足度上提高了 19%。此外，为确保可扩展性，采用迁移学习，展示了所提方法在大规模复杂环境中的适用性。
引用
@article{arxiv.2504.20053,
title = {Enhancing Flexibility in Smart Manufacturing: System Property Enabled Multiagent Approach for Mobile Robot Scheduling in Multiproduct Flexible Manufacturing Systems},
author = {Muhammad Waseem and Qing Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20053},
year = {2025}
}