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智能制造技术研究所——智能工业设计中心
2013-05-06| 编辑: | 【

一、中心简介

智能工业设计是以仿真设计、优化设计为目的,通过机电系统设计,多物理场和多领域知识仿真,动力学和运动学仿真等手段,对工业产品及生产线进行升级改造,同时也可以结合材料方向进行材料工艺分析仿真,结合环境方向开发数字化仿真分析演示系统,结合机器人方向开展运动学、动力学和控制系统的分析、设计和仿真。
  同时智能工业设计中心为制造企业尤其是中小制造企业提供公共的设计技术服务,致力于在保护企业商业秘密和国家机密、企业投入低廉的前提下进行产研协同合作研发,解决企业长期以来面临的设计资源短缺、设计成本高、设计人才不足等共性难题。

二、 研究领域与方向

智能工业设计研究方向的学科面涉及较广。其主要研究方向如下:

1、基础或应用基础研究——智能设计方法和理论研究

(1)多领域统一建模

该研究方向将主要致力于涉及机-电-液-控制的复杂系统的建模仿真方法研究。本中心重点关注多领域模型的融合、几何表示、集成和编译方法,即重点解决虚拟仿真模型的前端问题,目标是至少能定制可移植可重构的行业仿真计算软件平台,甚至开发通用商业仿真平台。

(2)等几何分析

此研究方向的目标是使设计模型与分析模型的统一,以达到CAD和CAE之间的双向映射。等几何分析研究的目标是在研究算法和几何引擎的基础上开发下一代设计平台原型,形成CAD/CAE之间在真正意义上无缝集成。

(3)CAE驱动的虚拟样机和虚拟现实技术

本研究方向拟在现有演示技术、虚拟场景构建技术基础上提出真实感虚拟现实技术的研究观点,期望结合运动学、动力学、几何计算和快速求解算法等方面的最新研究成果,以CAE和动力学仿真为前端,实时快速计算为核心,将实时仿真计算的数据赋予虚拟场景中的虚拟对象,使其运动轨迹或者物理作用过程更符合科学规律,更具有真实感。目标使虚拟现实技术不仅仅用于操作演示,能直接用于生产企业界仿真分析服务。

2、应用研究

结合到重庆市的产业特征,建议智能工业设计中心开展以下几方面的应用研究和产业化推动工作。

(1) 面向中小企业和典型制造产业的集成服务和创新设计平台建设

 ● 公共设计服务平台

 ● 针对典型机电产品如汽车、舰船,量身定制设计平台或行业软件

(2) 面向制造业,基于仿真的深度工业设计服务

 ● 机械产品结构分析和优化

 ● 流体动力学、电磁场、电子产品热设计等多物理场耦合仿真分析

 ● 结构噪声分析和控制

 ● 机-电-液-控制系统联合仿真分析

 ● 关键工艺仿真和设计

(3) 传统制造业的改造和提升服务

 ● 虚拟工厂或生产线设计

 ● 旧设备、旧生产线的自动化改造和提升

 ● 需求明确、实用的仪器及生产设备开发

(4) 工业外观设计及面向第三产业的数字化服务

 ● 工业外形设计

 ● 3D动画及3D数字化旅游资源展播、查询和导游系统,3D市政展播系统

 ● 面向第三产业的新机电产品开发

三、研究平台

智能工业设计工程中心已经初步建设形成了以行业内高精度仿真软件和高性能计算机、超算为基础的CAE仿真设计服务平台;以及沉浸式虚拟现实系统平台,并提供虚拟生产、虚拟装配、虚拟工厂等虚拟现实技术服务;并将拟建机电一体化实验平台,用于开展各类机电实验及机电产品开发服务。

平台主要包含以下设备:

1.CAE仿真技术平台

● 图形工作站群

● 高性能服务器群集

● 超级计算机

● ANSYS仿真软件

● Pro/E建模及仿真软件等

2.虚拟现实系统

● 3D投影仪

● 超声波空间定位器

● 虚拟现实系统软件等



   3.机电一体化实验平台

● 西门子系列PLC

● 信号发生器、示波器等

四、研究团队

智能工业设计中心与中科院重庆绿色智能技术研究院内各研究团队以及国内外高校、科研院所、企业等开展多层次的广泛合作,建立多学科交叉的研究团队,以推进CAD/CAE技术在基础领域和应用领域的发展。

智能工业设计中心拥有一支来自海内外高素质人才组成的研究团队,现有职工30人、客座研究生5人,其中研究员1人,副研究员2人,助理研究员6人。聘请了多位院士及相关领域知名教授担任中心发展战略咨询委员会委员。

核心成员简介:

石明全,智能工业设计中心主任、研究员、博士、博士生导师,主要研究方向为:智能设计/机械系统仿真及CAD/CAE。 2000年到2003年攻读博士研究生期间作为主研人员参与包含国家“九五”重点国防预研项目等在内的大型仿真设计项目4项,并形成本领域的学术观点和未来研究工作设想。工作后主持及参与包含国家自然基金、博士点基金、省部级基金和国际合作项目在内的各级纵向和产学研项目10余项,绝大多数属于机械系统仿真设计范畴。在研究生期间作为实际研究者利用仿真技术完成某兵工企业产品改造项目1项,至今仍年创利达数百万元。完成省部级科学技术成果鉴定1项,2002年获国防科学技术二等奖1项。在国内外杂志和会议上发表论文20余篇,其中半数被SCI/EI/ISTP检索。参与出版虚拟设计方面的专著和教材各1部(国防工业出版社,待出版)。申请获得专利2项。现为太阳成集团机械工程学会高级会员,四川省机械工程学会摩擦学分委会委员,《太阳成集团机械工程》杂志及多家国内高校学报审稿人。

韩震峰,助理研究员,2012年获哈尔滨工业大学博士学位,曾经在上海秦瑞机电科技有限公司从事新产品研发工作和北京七星华创电子股份有限公司从事微电子设备相关的机械设计工作。现研究工作:机械电子设备的研发。

张昱琳,研究实习员。2010年德国克劳斯塔尔工业大学硕士毕业,研究方向:CFD。

卢胜军,研究实习员。2012年德国达姆工大机械电子工程硕士毕业,2011年9月至2012年1月在西门子实习半年, 研发部门产品的自动检测。 有平行机器人电磁握笔机构的设计组装,模拟飞机发动机轴的转子实验平台控制实践经验。研究方向:机电一体化系统设计模拟及控制(控制器,观测器设计),制造自动化及智能化设计。

陈惠,助理研究员。2010年中南大学硕士毕业,研究方向:CAD/CAE。

张鹏,助理研究员。2010年电子科技大学硕士毕业,研究方向:CAD/CAE。

井光辉,助理研究员。2010年电子科技大学硕士毕业,研究方向:CAD/CAE。

赵迎,研究实习员。2012年电子科技大学硕士毕业,研究方向:CAD/CAE。

刘基权,硕士,2011年毕业于重庆大学,研究方向:CAD/CAE。

邹劲松,工程师。1995年沈阳工业学院本科毕业,5年企业研发、12年CAX技术服务经验。研究方向:CAD/CAE。

王晓东,研究实习员,2013年电子科技大学硕士毕业,研究方向:机电一体化。

李其珉,研究实习员。2010年获北京理工大学工学学士学位。曾就职于四川九州集团电子科技股份有限公司,现研究方向:机电控制及仿真分析。

李道远,2011年西北工业大学机电工程学院硕士,研究方向 CAD/CAE

 
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