领军人才情况
姜兆亮教授 山东大学机械工程学院副院长,中国图学学会数字化设计制造专业委员会委员,中国机械工程学会成组与智能集成技术分会第四届委员会委员,计算机集成制造系统期刊编委。担任国家自然科学基金、教育部、中国博士后科学基金、山东省自然科学基金、北京市自然科学基金、浙江省自然科学基金、科技型中小企业创新基金评审专家,同时担任山东重要产品追溯项目评审专家、山东省省经信委项目评审专家、山东省发改委项目评审专家。2007.12-2008.12,在美国密西根大学机械工程学院做访问学者,从事2微米制造中的精密夹具设计与制造研究。2014.7-2015.7在美国伊利诺伊大学芝加哥分校机械工程学院做访问学者,从事制造系统节能控制技术研究。目前主要从事数字化制造与精密制造技术研究。主持并参与了国家及省部级科研课题20余项,在国内外学术期刊发表学术论文70余篇,获得专利授权和软件著作版权多件,获山东省科技进步奖3项。
团队简介
刘文平 副教授 硕士生导师国际杂志Journal of Metallurgical Engineering审稿人,中国机械工程学会成组与智能集成技术分会第四届委员会委员,中国机械工程学会高级会员,国家自然科学基金通讯评议专家, “机械设计”教学研究会华东地区秘书,山东省“机电产品创新设计竞赛”评审专家。2005.1-2005.6在英国曼彻斯特大学MACE学院做访问学者。2016.11-2017.12在美国阿拉巴马大学机械系做访问学者,从事制造系统建模与优化研究。已在产品数字化设计技术、装配系统建模与仿真等领域发表学术论文20余篇。与海尔、五征等国内知名企业进行技术合作,开展了机械产品结构设计、工程分析与轻量化设计、制造信息化系统等方面的技术研发工作。
马嵩华 硕士生导师 任中国图学学会数字化设计与制造专委会委员、国家自然科学基金评议专家。目前的主要研究方向:(1)数字化设计,包括复杂曲面建模/产品优化设计/现代设计理论;(2)智能制造,生产线建模仿真/资源调度优化算法。主持并参与了国家及省部级科研课题10余项,在国内外学术期刊发表学术论文15篇,获专利授权多项。
研究领域:
数字化制造:制造系统节能优化/生产计划排程优化/虚拟现实技术。
精密制造:研究铣削残余应力及加工变形的多目标优化调控技术。
数字化设计:机构构型创新设计,机械结构工程分析与轻量化设计。
(5)代表性成果简介:
代表性成果一:基于多目标优化的离散型生产计划排程系统。
车间生产调度是制造系统的基础,生产调度的优化是先进制造技术和现代管理技术的核心。为提高车间的生产调度效率,根据汽车生产企业冲压调度的特点,建立合理的离散型车间调度模型;研究了一种基于智能求解算法的柔性作业计划排程技术对模型进行求解;开发了基于多目标优化的柔性生产计划排程系统,确定各零件在冲压机床上的生产任务顺序,在满足交货期的同时,最大限度的提高车间的生产效率,降低劳动强度与生产成本。
代表性成果二:混合品种汽车涂装生产线能耗监测系统。
市场竞争的持续加剧与环境污染的日趋恶化,对生产过程的能效水平提出了更高的要求。尤其是多品种小批量的个性化生产模式,进一步提高了能耗控制问题的复杂性。汽车零部件的涂装生产过程会伴随着大量的能量消耗,它已经成为制造业节能降耗的重要研究方向。因此,研究大规模定制生产模式下的涂装计划优化排程方法,设计开发多品种混合涂装计划排程优化与能耗在线监测系统,为提高汽车涂装生产质量与能效水平提供了有力保障。
代表性成果三:冷藏车厢内温度的动态调控系统。
冷藏车作为冷藏链的中间环节,是重要的陆地运输易腐食品用的交通工具。冷藏车车厢通常为密闭矩形空间,在运输过程中,其工作状态为高速移动的温度场,其车厢内温度场的分布规律尚不明确,缺少可适用性评价体系,严重制约了冷藏车的制造精度与实用效益。本项目以车厢长、宽、高为4.25m×1.9m×1.9m的城市配送冷藏车为研究对象,研究了车厢内温度场的分布规律与环境温度、车速、厢体厚度之间的关系,并构建了冷藏车厢内温度场的可适用性评价体系,设计了智能温控冷藏车,利用手机APP远程监控运输过程中的厢内温度。
代表性成果四:基于多场耦合的平面铣削预变形理论及其补偿方法研究。
高强度、高韧性的整体切削工件在航空、航天、核电、汽车、船舶等行业的广泛应用,为铣削加工变形控制提出了新的挑战。但切削力、切削热、夹紧力以及残余应力对工件变形的耦合效应还不明确,缺乏高效的工件变形补偿方法,严重制约了整体切削件的加工质量。本项目旨在正确揭示切削力、切削热、夹紧力、残余应力对工件铣削变形的耦合效应,构建合理的装夹预变形补偿方案,为铣削变形控制提供理论依据和方法指导。
代表性成果五:基于虚拟现实的汽车展示与虚拟试驾系统。
将虚拟现实技术应用到汽车交互展示中,以增强用户在虚拟环境中的体验感和真实性。相对于传统的二维海报和影视广告,三维展示的沉浸感、交互性明显加强,给用户提供视觉和听觉的真实感知,有效提高用户体验的满意度。虚拟试驾功能可以突破时间与空间约束,解决4s店试驾车有限、驾龄要求、试驾交通事故等问题。汽车展示与虚拟试驾系统作为新兴的营销方式,因其信息量大、形式多样、费用低廉以及可实现交互等许多优点,具有较好的市场推广价值。
代表性成果六:左右开门机构设计。
采用机构创新设计方法,实现同一门体的左右双向开启与关闭功能,有利于产品在不同空间设计中的位置摆放。在节省空间的同时,满足了用户不同操作习惯的需要。创新的门体启闭方式和良好的操作性能体验,提升了产品的档次,成为家电类产品的新卖点。该成果为嵌入式功能模块,用户无需对产品进行任何调整,即可由左侧打开/关闭门体,亦可由右侧打开/关闭门体。纯机械方式的功能模块隐藏于产品内部,基本不改变产品的现有结构,外观简洁,操作过程安全、可靠。通过寿命测试后,可成为配置在产品上的通用功能模块,实现规模化量产。
代表性成果七:设计制造过程建模与仿真系统。利用带时间约束和资源约束的Petri网建立工作流模型,实现设计制造过程的建模与仿真,实时发现资源冲突;通过统筹规划各冲突工作项就绪时间,对资源进行优化调度,使工作流实例的运行时间最优和资源负载均衡。保障设计制造过程在有限资源的约束下持续有效进行,实现了并行工作流管理。
代表性成果八:复杂产品设计/制造仿真与参数优化。
面向复杂产品建立其精准数字模型,对其在工况下的运转情况和力学性能进行仿真分析,实现其结构配置的优化;面向产品生产过程建立其精准工艺模型,对其工艺过程进行仿真分析,利用多目标优化求解算法实现其工艺参数优化。仿真结果可以有效指导复杂产品设计/制造过程。