發(fā)布日期： 2021-02-25 作者： 點擊：[9375]
一、團隊愿景
智能制造系統(tǒng)科研團隊（Smart Manufacturing Systems Research Group），依托于長安大學(xué)工程機械學(xué)院智能制造系統(tǒng)研究所（Institute of Smart Manufacturing Systems），是學(xué)院重點支持和培育的科研創(chuàng)新團隊之一。本團隊面向“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家重大戰(zhàn)略需求以及國民經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場，密切跟蹤國際智能制造工程領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)前沿與研究熱點，以“科研+教學(xué)”雙輪驅(qū)動、“產(chǎn)-學(xué)-研-用”深度融合為主要手段，圍繞制造業(yè)大規(guī)模個性化、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造等發(fā)展需求，重點聚焦于新一代信息技術(shù)與人工智能技術(shù)驅(qū)動下的智能制造模式、智能制造系統(tǒng)與過程的理論研究與技術(shù)研發(fā)（圖1），同時考慮制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型、綠色低碳可持續(xù)發(fā)展等需求，從系統(tǒng)科學(xué)的視角研究智能制造服務(wù)系統(tǒng)、綠色低碳制造系統(tǒng)等的關(guān)鍵使能技術(shù)，旨在建設(shè)具有國內(nèi)先進水平的智能制造系統(tǒng)工程研究基地，為國家培養(yǎng)具有過硬專業(yè)素養(yǎng)和科研實力的智能制造領(lǐng)域高端人才，服務(wù)于我國制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級與國家地方經(jīng)濟發(fā)展。
圖1 智能制造研究體系
二、組織架構(gòu)
本團隊現(xiàn)擁有固定研究人員8人，具有副教授以上職稱6人，團隊負(fù)責(zé)人為惠記莊教授。團隊擁有陜西省特支計劃領(lǐng)軍人才、陜西省教學(xué)名師、國家博士后“香江學(xué)者”、陜西省高校科協(xié)青年人才托舉計劃入選者以及“長安學(xué)者”青年骨干等優(yōu)秀人才。
本團隊在惠記莊教授的帶領(lǐng)下開展智能制造相關(guān)教學(xué)與科研工作，下設(shè)四個主要研究分支，團隊組織架構(gòu)與團隊成員介紹如下：
圖2 團隊組織架構(gòu)
團隊負(fù)責(zé)人：
惠記莊教授，個人主頁：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/hjz/list.htm；
（1）數(shù)字孿生車間生產(chǎn)管控與決策優(yōu)化小組
主要從事數(shù)字孿生、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)在智能車間生產(chǎn)執(zhí)行管控中的應(yīng)用研究，包括智能車間物聯(lián)配置、數(shù)字孿生建模與仿真、生產(chǎn)狀態(tài)實時監(jiān)控、生產(chǎn)擾動識別與自主響應(yīng)決策、自主動態(tài)生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化等。
小組成員：
朱斌副教授，個人主頁：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/zb/list.htm；
丁凱副教授，個人主頁：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/dk100/list.htm；
（2）智能制造服務(wù)與工業(yè)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)小組
主要從事服務(wù)型制造系統(tǒng)與工業(yè)產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)相關(guān)研究，包括智能制造服務(wù)模式分析、生產(chǎn)性物流服務(wù)組織與動態(tài)規(guī)劃、裝備智能運維服務(wù)配置、服務(wù)組合、服務(wù)協(xié)作與服務(wù)知識共享等。
小組成員：
張富強副教授，個人主頁：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/zfq/list.htm；
常豐田講師，個人主頁：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/cft/list.htm；
（3）綠色低碳制造與裝備能耗建模優(yōu)化小組
主要從事再制造系統(tǒng)、低碳制造系統(tǒng)相關(guān)研究，包括裝備遠(yuǎn)程監(jiān)控與再制造回收決策、再制造系統(tǒng)生產(chǎn)協(xié)同與優(yōu)化控制、高耗能裝備在線能耗建模與監(jiān)測、裝備能耗大數(shù)據(jù)分析與預(yù)測優(yōu)化、廢舊零部件3D修復(fù)技術(shù)等。
小組成員：
劉清濤副教授，個人主頁：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/lqt/list.htm；
呂景祥副教授，個人主頁：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/ljx/list.htm；
（4）精密測量與加工質(zhì)量誤差溯源分析小組
主要從事精密測量、誤差補償、加工質(zhì)量在線監(jiān)測與誤差溯源等方面的研究。
小組成員：
劉永生講師，個人主頁：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/lys/list.htm；
三、科研條件
本團隊擁有的相關(guān)實驗設(shè)備包括：立式加工中心、光固化3D打印機、三坐標(biāo)激光測量機、Delta并聯(lián)機器人、桌面級3D打印機、Dobot機械臂/傳送帶等一系列科研設(shè)備，設(shè)備固定資產(chǎn)400余萬元，可組建微型分布式智能制造系統(tǒng)實驗平臺，用于團隊碩士生、博士生開展相關(guān)學(xué)術(shù)研究工作。
圖3 團隊擁有的科研設(shè)備情況
四、科研項目
近五年，圍繞智能制造相關(guān)研究方向，團隊成員承擔(dān)了國家科技支撐計劃子課題、國家自然科學(xué)基金、陜西省科技重大專項、教育部“春暉計劃”項目、陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃、陜西省交通廳項目、陜西省高校教改重點攻關(guān)項目、西藏自治區(qū)科技計劃項目、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費等項目/課題20余項，與陜鼓、陜汽、法士特、航天動力、西藏天路、廣工大佛山研究院等單位建立了良好的合作關(guān)系，承擔(dān)了多項企業(yè)橫向課題，團隊科研經(jīng)費總額超700萬元。
項目編號 | 項目名稱 | 項目來源和類型 | 起止時間 | 主持人 | 合同額 （萬元） |
2018zdzx01-01-01 | 汽車核心部件柔性智能制造單元 | 陜西省科技廳 科技重大專項 | 2019.7-2023.6 | 惠記莊 | 548.3 |
19BG010 | 中國制造2025發(fā)展戰(zhàn)略背景下智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實踐 | 陜西省教育廳 教改重點攻關(guān)項目 | 2019.12-2021.6 | 惠記莊 | 20 |
17-21K | 中小跨徑公路鋼橋協(xié)同建造技術(shù)及工程應(yīng)用研究 | 陜西省交通運輸廳 交通科研項目 | 2017.3-2019.3 | 惠記莊 | 140 |
XZ2019TL-G-03 | 高原地區(qū)中小跨徑鋼混組合梁橋協(xié)同建造技術(shù)研究 | 西藏自治區(qū)科技計劃項目 | 2019.8-2022.8 | 惠記莊 | 80 |
51705030 | 信息物理社交融合驅(qū)動的社群化制造車間物聯(lián)配置與自主運行方法研究 | 國家自然科學(xué)基金 青年項目 | 2018.1-2020.12 | 丁凱 | 25 |
N/A | 基于云-邊協(xié)同的智能車間自治生產(chǎn)過程感知、控制與群智協(xié)同決策 | 教育部“春暉計劃”合作科研項目 | 2020.8-2022.7 | 丁凱 | 4 |
2019JQ-140 | 智能車間“人-機-物”共融制造系統(tǒng)的配置建模與自治運作方法 | 陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃青年項目 | 2019.11-2020.12 | 丁凱 | 3 |
300102250201 | 云-邊緣耦合環(huán)境下智能車間自治賦能機理及協(xié)同生產(chǎn)決策方法 | 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費高新技術(shù)研究培育項目 | 2020.1-2021.12 | 丁凱 | 15 |
51705428 | 建筑陶瓷生產(chǎn)機械設(shè)備能耗演化機理及其低碳運行優(yōu)化方法研究 | 國家自然科學(xué)基金 青年項目 | 2018.1-2020.12 | 呂景祥 | 20 |
2020JQ-380 | 金屬選區(qū)激光熔化成型質(zhì)量建模及工藝優(yōu)化研究 | 陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃青年項目 | 2020.1-2021.12 | 呂景祥 | 3 |
300102250303 | 機理－數(shù)據(jù)混合驅(qū)動的增材制造零件高質(zhì)低碳加工工藝參數(shù)優(yōu)化研究 | 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費優(yōu)秀博士項目 | 2020.1-2021.12 | 呂景祥 | 8 |
51605041 | 制造物聯(lián)驅(qū)動的離散車間工序物流動態(tài)規(guī)劃與狀態(tài)評測方法研究 | 國家自然科學(xué)基金 青年項目 | 2017.01-2019.12 | 張富強 | 20 |
300102258112 | 不確定環(huán)境下倉儲產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)的配置方法研究 | 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費基礎(chǔ)研究項目 | 2018.1-2019.12 | 張富強 | 5 |
51305042 | 多維不確定環(huán)境下可再制造系統(tǒng)優(yōu)化控制研究 | 國家自然科學(xué)基金 青年項目 | 2014.1-2016.12 | 劉清濤 | 25 |
20130205120004 | 多維不確定環(huán)境下再制造系統(tǒng)大批量生產(chǎn)協(xié)同優(yōu)化研究 | 教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金 | 2013.10-2016.10 | 劉清濤 | 5 |
300102259201 | 云制造環(huán)境下在役機床主動再制造狀態(tài)監(jiān)測及回收時機預(yù)測理論與方法 | 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費高新技術(shù)研究培育項目 | 2019.1-2020.12 | 劉清濤 | 15 |
2019JQ-556 | 基于齒輪測量機的螺旋錐齒輪齒面測量誤差精確補償方法研究 | 陜西省科技廳 自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃青年項目 | 2019.1-2020.12 | 劉永生 | 3 |
2017KLMT06 | 汽車驅(qū)動橋準(zhǔn)雙曲面齒輪齒面測量誤差精確補償方法研究 | 汽車零部件先進制造技術(shù)教育部重點實驗室開放課題 | 2018.01-2019.12 | 劉永生 |
|
300102250111 | 螺旋錐齒輪實測齒面與其理論齒面精確配準(zhǔn)方法研究 | 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費基礎(chǔ)研究項目 | 2020.01-2021.12 | 劉永生 | 5 |
五、學(xué)術(shù)成果
團隊成員在Journal of Cleaner Production、IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems、Robotics and Computer-Integrated Manufacturing、International Journal of Production Research、Computer-Aided Design、Procs. IMechE, Part B: Journal of Engineering Manufacture、International Journal of Computer-Integrated Manufacturing、計算機集成制造系統(tǒng)、中國機械工程、中國公路學(xué)報、交通運輸工程學(xué)報等國內(nèi)外知名期刊上共發(fā)表SCI/EI等高水平學(xué)術(shù)論文100余篇，包括ESI高被引論文2篇和一區(qū)論文20余篇；團隊成員申報國家發(fā)明專利/軟件著作權(quán)累計60余項。
圖4 團隊成員取得的科研成果情況
(1) 發(fā)表論文情況
篇名 | 期刊 | 作者 | 發(fā)表年 | 備注 |
A cyber-physical production monitoring service system for energy-aware collaborative production monitoring in a smart shop floor | Journal of Cleaner Production | Kai Ding | 2021 | SCI，中科院1區(qū)Top期刊 |
A maintenance decision-making oriented collaborative cross-organization knowledge sharing blockchain network for complex multi-component systems | Journal of Cleaner Production | Fengtian Chang | 2021 | SCI，中科院1區(qū)Top期刊 |
Autonomous resource allocation of smart workshop for cloud machining orders | Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis and Manufacturing | Jizhuang Hui | 2020 | SCI |
Hidden Markov model-based autonomous manufacturing task orchestration in smart shop floors | Robotics and Computer-Integrated Manufacturing | Kai Ding | 2020 | ESI高被引 |
Analyzing the cyber-physical system-based autonomous collaborations among smart manufacturing resources in a smart shop floor | Part B: Journal of Engineering Manufacture | Kai Ding | 2020 | SCI |
Uncertain demand modeling of warehouse product service system based on interval number optimization | International Journal of Computer- Integrated Manufacturing | Fuqiang Zhang | 2020 | SCI |
A novel method, to forecast energy consumption of selective laser melting processes | International Journal of Production Research | Jingxiang Lv | 2020 | SCI，中科院2區(qū) |
Calculation method and its application for energy consumption of ball mills in ceramic industry based on power feature deployment | Advances in Applied Ceramics | Jingxiang Lv | 2020 | SCI |
Defining a digital twin-based cyber-physical production system for autonomous manufacturing in smart shop floors | International Journal of Production Research | Kai Ding | 2019 | ESI高被引 |
Training a hidden Markov model-based knowledge model for autonomous manufacturing resource allocation in smart shop floors | IEEE Access | Kai Ding | 2019 | SCI |
An improved firefly algorithm for collaborative manufacturing chain optimization problem | Part B: Journal of Engineering Manufacture | Fuqiang Zhang | 2019 | SCI |
Multi-process routes based remanufacturability assessment and associated application on production decision | Journal of Cleaner Production | Qingtao Liu | 2019 | SCI，中科院1區(qū)Top期刊 |
A service-oriented remanufacturing framework with recovery timing prediction based on remote condition monitoring | IEEE Access | Qingtao Liu | 2019 | SCI |
Life cycle assessment and life cycle costing of sanitary ware manufacturing: A case study in China | Journal of Cleaner Production | Jingxiang Lv | 2019 | SCI，中科院1區(qū)Top期刊 |
A service-oriented multi-player maintenance grouping strategy for complex multi-component system based on game theory | Advanced Engineering Informatics | Fengtian Chang | 2019 | SCI，中科院2區(qū)Top期刊 |
A service-oriented dynamic multi-level maintenance grouping strategy based on prediction information of multi-component systems | Journal of Manufacturing Systems | Fengtian Chang | 2019 | SCI，中科院2區(qū) |
The closed-form motion equation of redundant actuation parallel robot with joint friction: an application of the Udwadia-Kalaba approach | Nonlinear Dynamics | Jizhuang Hui | 2018 | SCI，中科院1區(qū) |
RFID-enabled social manufacturing system for inter-enterprise monitoring and dispatching of integrated production and transportation tasks | Robotics and Computer-Integrated Manufacturing | Kai Ding | 2018 | SCI，中科院2區(qū) |
A function availability-based integrated product-service network model for high-end manufacturing equipment | Computers & Industrial Engineering | Fengtian Chang | 2018 | SCI，中科院2區(qū) |
Compensation method for the alignment angle error in pitch deviation measurement | Measurement Science & Technology | Yongsheng Liu | 2016 | SCI |
Simulation and research on the automatic leveling of a precision stage | Computer-Aided Design | Yongsheng Liu | 2013 | SCI |
公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)工廠化制造多屬性決策評價方法 | 中國公路學(xué)報 | 惠記莊 | 2021 | EI |
數(shù)據(jù)驅(qū)動的車削和鉆削加工能耗預(yù)測方法研究 | 計算機集成制造系統(tǒng) | 呂景祥 | 2019 | EI |
基于云-邊協(xié)同的智能工廠工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與自治生產(chǎn)管控技術(shù) | 計算機集成制造系統(tǒng) | 丁凱 | 2019 | EI |
基于數(shù)字孿生的多維多尺度智能制造空間及其建模方法 | 計算機集成制造系統(tǒng) | 丁凱 | 2019 | EI |
倉儲產(chǎn)品服務(wù)系統(tǒng)的動態(tài)貨位分配策略分析 | 計算機集成制造系統(tǒng) | 張富強 | 2018 | EI |
基于威布爾分布的工程機械再制造時機預(yù)測 | 廣西大學(xué)學(xué)報（自然學(xué)科版） | 劉清濤 | 2019 | 中文核心 |
(2) 專利軟著情況
專利或軟著名稱 | 專利號 | 作者 | 授權(quán)日期 | 專利類型 |
一種基于數(shù)字孿生的車間級智能制造系統(tǒng)及其配置方法 | ZL201810339946.9 | 丁凱; 張富強; 張旭東; 惠記莊; 王剛鋒; 劉清濤 | 2021.3.5 | 發(fā)明 |
一種雙刀梁架及其架橋機 | ZL 201810730098.4 | 2020.07.03 | 發(fā)明 | |
一種三自由度Delta并聯(lián)機器人的魯棒控制方法 | ZL201810824730.1 | 惠記莊, 武琳琳, 趙睿英, 張紅俊, 李夢, 雷景媛 | 2020.11.10 | 發(fā)明 |
一種增材制造工藝過程能量消耗預(yù)測方法 | ZL201811238146.4 | 呂景祥; 彭濤 | 2020.11.24 | 發(fā)明 |
一種基于數(shù)字孿生的智能車間自治生產(chǎn)過程動態(tài)聯(lián)動控制方法 | ZL201810731107.1 | 惠記莊; 丁凱; 雷景媛; 史合; 張富強; 王剛鋒 | 2020.1.24 | 發(fā)明 |
一種智能車間加工任務(wù)自治分配模型的創(chuàng)成方法 | CN109978395A | 丁凱，張旭東，張富強，曹學(xué)鵬，朱雅光，劉清濤 | 2019.7.5 | 發(fā)明 |
一種鋼結(jié)構(gòu)橋梁制造信息的采集方法 | CN109408959A | 惠記莊，雷景媛，丁凱，張富強，劉永健，程高，張金龍 | 2019.3.1 | 發(fā)明 |
一種鋼結(jié)構(gòu)橋梁制造決策評價方法 | CN109299550A | 惠記莊，雷景媛，張富強，丁凱，劉永健，程高，張金龍 | 2019.2.1 | 發(fā)明 |
一種并聯(lián)機器人間接自適應(yīng)模糊控制參數(shù)的確定方法 | ZL 201610906674.7 | 2019.08.27 | 發(fā)明 | |
一種機器視覺圖像特征點檢測與匹配復(fù)合的優(yōu)化方法 | ZL201610065088.4 | 2019.08.23 | 發(fā)明 | |
一種并聯(lián)冗余全液壓機床 | ZL201610201032.7 | 2018.02.02 | 發(fā)明 | |
一種智能車間多源異構(gòu)制造大數(shù)據(jù)集成模型與語義計算方法 | CN201810445762.0 | 丁凱; 張富強; 史合; 惠記莊; 曹學(xué)鵬 | 2018.5.11 | 發(fā)明 |
一種基于在制品工序流的機床序列編排動態(tài)預(yù)測方法 | CN201810693793.8 | 丁凱; 雷景媛; 張旭東; 惠記莊; 張富強; 劉清濤 | 2018.6.29 | 發(fā)明 |
一種危化品災(zāi)難現(xiàn)場偵察取樣機器人 | ZL202020461215.4 | 劉永生，鄭志軒，賈樂，高群飛，鄭好銀，吳依航，劉忠凱，牟瑞欣，張志鵬 | 2020.12.25 | 實用新型 |
一種用于內(nèi)冷機床主軸的松夾刀裝置 | ZL201520948410.9 | 劉清濤，王道明，王其鋒，劉曉婷, 邵肖肖，鄧錚強 | 2016.4.13 | 實用新型 |
一種微型步進電機減速裝置 | ZL201520945598.1 | 劉清濤，劉亞飛，常瑞瑞，牟立霞 | 2016.4.13 | 實用新型 |
螺旋錐齒輪齒面理論數(shù)據(jù)擴展系統(tǒng)V1.0 | 2020SR1173799 | 劉永生，蔡世陽，張心卉，惠記莊 | 2020.09.27 | 軟件著作權(quán) |
自由曲面點云數(shù)據(jù)處理及擬合系統(tǒng)V1.0 | 2021SR0088928 | 劉永生，徐志博，蔡世陽，張心卉，戶盼茹 | 2021.01.25 | 軟件著作權(quán) |
制造/再制造混合系統(tǒng)生產(chǎn)計劃軟件V1.0 | 2017SR021596 | 劉清濤，吳彬，曹侯麗，梁虎 | 2015.11.10 | 軟件著作權(quán) |
車間工序物流主動調(diào)度與狀態(tài)評測系統(tǒng)V1.0 | 2019SR0861017 | 張富強，韓共樂，張金源，何斌，朱斌，丁凱，劉清濤，呂景祥 | 2019.3.21 | 軟件著作權(quán) |
六、培養(yǎng)學(xué)生情況
本團隊已指導(dǎo)畢業(yè)碩士研究生40余名，畢業(yè)生主要在企業(yè)、研究所等單位從事智能制造相關(guān)的研發(fā)與管理工作。目前，團隊在讀博士生6名，在讀碩士生40余名。本團隊承擔(dān)了《智能制造理論與技術(shù)》、《現(xiàn)代生產(chǎn)物流理論及應(yīng)用》、《現(xiàn)代精密測量及逆向工程》、《數(shù)控加工與編程》等研究生課程以及《智能制造導(dǎo)論》、《現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)管理》、《現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)》等本科生課程，主導(dǎo)編制了機械設(shè)計制造及其自動化（智能制造方向）的培養(yǎng)方案。在指導(dǎo)本科生參加科技活動方面，團隊累積指導(dǎo)研究生完成校級科研項目4項，指導(dǎo)本科生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”、挑戰(zhàn)杯、大學(xué)生機械創(chuàng)新大賽等各類科技競賽10余次，獲多項省級和校級獎項。
熱烈歡迎機械制造、自動化、機械電子、計算機、工業(yè)工程等相關(guān)專業(yè)同學(xué)加入本團隊！期待智能制造系統(tǒng)科研團隊與你一起共同成長！
- 院辦：029-82334483
- 郵箱：gcjxbgs@chd.edu.cn
- 學(xué)辦( 本部 )：029-82334484
- 學(xué)辦( 渭水 )：029-61105422
- 本科教務(wù)：029-82334583
- 研究生教務(wù)：029-82334413
- 科研秘書：029-82338176
- 黨委秘書：029-82334589
- 師德師風(fēng)監(jiān)督熱線：
029-82338175 - 師德師風(fēng)監(jiān)督郵箱：gcjxjw@chd.edu.cn