2024年“智能设计”学术论坛

个人简介：

福建省机电装备行业服务型制造创新中心、制造业可持续发展战略与技术福建省高等学校重点实验室和厦门市创新方法工程技术研究中心主任，机械工程学报编委、董事会董事，福建省机械工程学会副理事长；曾任厦门大学机电工程系主任、航空航天学院副院长。主要从事设计理论与方法、装备智能化等研究，主持完成国家重点研发课题、科技部创新方法专项、国家自然科学基金和省市重大项目数十项，获省市科技进步一、二等奖等多项，福建省科技创新领军人才、厦门市拔尖人才、厦门市重点人才、厦门市科技创新杰出人才奖等奖励。

报告题目：

产品运行数据驱动的反向设计及其应用

报告内容简介：

产品在役运行阶段所产生的大量数据中蕴含着前所未有的丰富信息，如何有效挖掘和利用产品运行数据为工程设计领域研究和应用带来新的机遇和挑战。产品运行数据驱动的反向设计为正向设计过程提供更新知识以形成设计增强闭环。介绍了所提出的正反向设计模型框架，以及在役产品运行数据智能采集、系统参数反向关系预测模型等关键技术。基于传统大批量定制和运行数据驱动的反向设计，提出了一次定制和二次定制概念，并给出基本流程，阐述了反向设计目标选择、运行大数据采集、表征个性化使用环境的系统参数识别与建模，以及最优系统参数识别与前馈应用，给出了基于反向设计的装载机变速箱模块优化定制以及动力传动控制系统定制升级的案例；针对设计过程中源自模型、环境等不同不确定性对设计和优化结果产生的影响，提出了基于贝叶斯原理的数据驱动反向设计不确定性建模方法。介绍了反向设计方法在工程机械的设计优化、智能控制系统设计以及增材制造工艺等领域的应用情况。

个人简介：

李玉良，现任东华大学人工智能研究院教授，博士生导师，上海工业大数据与智能系统工程技术研究中心副主任，兼任中国机械工程学会机械设计分会委员，上海设计法研究会常务理事等。主要从事产品智能设计、优化设计、方案设计和智能交互、智能装备开发等方面的研究工作，承担国家自然科学基金项目5项以及航天、兵器等领域的装备研发项目多项，以第一和通讯作者发表学术论文40余篇，授权发明专利15项，获得省部级教学成果奖1项，研究成果在相关企业得到了推广应用，取得良好经济和社会效益。

报告题目： 工程变更：一个古老而又年轻的问题

报告内容简介：

变更在产品开发中具有举足轻重的作用。产品开发的计划、成本、周期、质量等很大程度上取决于产品变更和再设计活动，因此管理好工程变更是产品开发成败的关键之一。本报告回顾工程变更的研究历史，从产品开发进程、产品结构和变更方法等维度介绍工程变更研究的关键问题和难点，并针对这些难点介绍建模、仿真、预测、求解和软件等相关关键技术，在这些关键技术中，就智能技术在变更建模和求解中的应用进行了介绍。

个人简介：

张树新，男，河北深州人，教授，博导，国家优秀青年基金获得者，电子装备机电耦合实验室国家级科研平台科研副主任。分别于2010年、2015年在西安电子科技大学获学士、博士学位。2015年7月留校工作，2021年晋升教授。主要从事柔性反射面/可展开天线机电耦合、机电集成设计与制造等方面的研究。主持国家自然科学优秀青年基金、前沿创新项目、预研项目等国家级项目多项。获2020年度国家科技进步奖一等奖（排6），2019年度陕西省科技进步一等奖（排3），2017年度电子学会优博论文奖。

出版英文专著1部，在IEEE TAP、IEEE/ASME TMECH、SMO、AIAA J、机械工程学报、电子学报等顶级期刊，发表一作刊物论文32（I/II区24）篇。入选2023年度陕西省青年科技新星、2017年度国家人社部博士后创新人才支持计划。担任中国工程院院刊《Engineering》微波无线传能专题的执行主编、中国机械工程学会机械设计分会青年委员、《机械工程学报》青年编委。

报告题目：

面向电性能的星载反射面天线作动器布局优化

报告内容简介：

高频段星载反射面天线受太空辐射热影响难以实现较优的结构面形精度，需采用布置在天线反射面背后的作动器进行结构变形补偿。针对星载反射面天线作动器布局需求，提出了一种面向天线电性能增益的作动器布局优化方法，可同时考虑天线电性能与固有结构属性。通过某切割偏置反射面天线案例，验证了所提方法的有效性；相比于单学科结构布局优化，所提方法可在较少作动器数目的情况下，实现较优的电性能。

个人简介：张德权，河北工业大学教授/博士生导师，主要从事复杂机电装备可靠性设计研究。主持国家优秀青年科学基金项目、面上项目、青年基金和国家重点研发计划课题等多项国家级项目；在国内外主流学术期刊发表论文60余篇，多篇入选ESI热点/高被引论文，WOS引用2000余次，连续三年入选全球前2%顶尖科学家榜单；兼任高等工程教育学科专业教学委员会委员、中国机械工程学会机械设计分会青年委员等，《Chinese Journal of Mechanical Engineering》和《工程设计学报》等青年编委。

报告题目：

数据和模型驱动的工业机器人运动精度可靠性设计

报告内容简介：

国产工业机器人运动精度保持性差和可靠性低，是制约其成为国际高端产品的重要瓶颈。报告总结了团队近年来在工业机器人可靠性设计方面的研究进展，主要包括：定义了工业机器人定位与轨迹精度失效准则，提出了系列运动精度可靠性分析方法；建立了工业机器人高精度动力学模型，提出了运动精度稳健性评价指标；构建了机器人用减速器可靠性设计模型，发展了一类适应性求解与高效优化方法。相关研究成果为提高国产工业机器人综合性能，促进其走向高端化提供重要支撑。

个人简介：

裘乐淼，男，浙江大学机械工程学院教授，博士生导师。主要从事产品数字化设计、智能制造等方向研究。主持完成国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家级项目10多项、省部级项目20多项；成果获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖4项，省部级科技进步二等奖4项。第一作者或通信作者发表SCI论文90多篇，第一完成人获发明专利、软件著作权等50多项。

报告题目：

超高速电梯减振降噪设计方法

报告内容简介：

电梯是高层/超高层建筑必不可少的垂直运输工具，随着不断向超大提升高度、超高速度方向发展，安全性与舒适性成为制约超高速电梯发展的技术瓶颈，振动和噪声是影响安全性与舒适性的主要因素。依托国家重点研发计划、国家自然科学基金、康力电梯股份有限公司企业横向等项目，开展了超高速电梯减振降噪设计方法研究，主要内容包括：超高速电梯多部件刚柔耦合振动建模，水平方向半主动减振优化、轿厢气压曲线优化与补偿等。

个人简介：

博士生导师，河北省第十三届政协委员，河北工业大学元光学者，乐清市技术创新方法研究院院长。研究方向为复杂系统智能创新设计与数字孪生等方面的研究。曾获河北省科技进步一等奖等多项荣誉，《计算机集成制造系统》理事，《包装工程》杂志专家委员会委员，《机械设计》等杂志审稿人。主持国家自然科学基金基金、科技部基础专项等十余项。发表在《Journal of Engineering Design》、《Advanced Engineering Informatics》、《机械工程学报》、《计算机集成制造系统》、《农业机械学报》、CIRP、IFIP、IEEE等期刊及国际会议上，近五年发表论文20余篇，其中被SCI检索10余篇，授权发明专利10项，申请发明专利30项。

报告题目：

数字化功能基因遗传创新设计理论与方法研究

报告内容简介：

在国内企业面临技术升级和产品加速更新换代的情况下，我国企业急需具有高效节能、高可靠性、高性价比和极限功能等特征的颠覆性创新技术。借鉴生物遗传原理，通过构建系统功能基因，依据颠覆性创新特征对系统进行功能诱导与筛选，诱导过程中在关注解决系统出现的问题的同时，尤其从遗传的角度，关注系统隐性遗传显性化造成系统出现的奇异现象。系统问题可能暂时解决，隐性遗传性状依然存在并导致后代产品可能出现类似的奇异现象，项目应用L-T矩阵对隐性遗传参数进行推演，并从遗传角度对导致奇异现象的隐性遗传进行事先干预，阻断系统奇异现象再次出现，形成隐性遗传参数诱导颠覆性创新机理。该机理包括功能基因构造与遗传参数表征，面向颠覆性创新的功能诱导及筛选，L-T矩阵索引隐性遗传参数推演及干预，隐性遗传参数功能诱导颠覆性创新路径规划过程。

个人简介：

四川大学机械工程学院研究员、博士生导师，四川省清洁透平装备高效切削与智能制造工程技术研究中心副主任。主要从事智能装备设计与创新方法、数字化工艺设计与智能服务、高端装备韧性系统研发等方面研发及应用。近年来，主持/主研国家自然科学基金面上/青年项目、国家重点研发计划课题以及四川省重大/重点科技研发项目等；发表学术论文40余篇，授权发明专利22项、美国专利3项。作为主要完成人获四川省科技进步二等奖1项、三等奖1项，四川省高等教育教学成果二等奖2项。

报告题目：

定制化产品概念设计方法及其韧性评价关键技术

报告内容简介：

概念设计作为产品创新的关键阶段和核心环节，呈现出不确定性、多解性、跨领域、高影响扰动易发等特点，是当前设计学研究的重点。随着定制化需求不断提高，迫切需要从以用户为中心、多角色协同等角度，系统化地研究其设计模式、知识服务和韧性评价方法。报告从概念设计模型、意图理解与互反馈、设计交互与迭代、知识服务与应用、产品韧性评价等方面介绍相关研究成果，并对发展趋势进行展望。

个人简介：

高一聪，男，副教授，硕士生导师，浙江省杰出青年基金获得者。

主要研究方向为产品正向设计理论与方法、可控变形结构创新设计、产品设计思维认知与创新设计。

在机械工程领域高水平期刊ASME Journal of Mechanical Design、Journal of Cleaner Production、 International Journal of Production Research、 Computer-Aided Design、 Reliability Engineering & System Safety、IEEE Transactions on Automation Science and Engineering发表(录用)SCI/EI学术论文40余篇。主持/参与完成国家“973”计划项目，数控重大专项，国家“863”计划项目，国家自然科学基金等科研项目多项，其中，主持国家自然科学基金项目3项，国家科技重大专项（04专项）子课题2项，国家重点研发计划子课题1项，工信部智能制造专项子课题1项。研究成果在高档数控机床、锻压机床装备等国家重大装备设计制造中得到成功应用，获得省部级科技进步一等奖4项、二等奖1项。

报告题目：

支持设计创新的高档数控机床正向设计方法与应用研究

报告内容简介：

高档数控机床是装备制造业的工作母机，是衡量装备制造业发展水平的重要标志，是航空航天、高铁船舶、核电能源等制造的重要基础装备。高档数控机床的自主设计是增强我国制造业核心竞争力的关键，随着高速、高精、多轴联动等多工况性能需求日益增加，其自主设计开发遇到诸多困难。本报告以高档数控机床为研究对象，介绍了正向设计内涵、正向设计关键技术、正向设计工具与平台开发及应用。

个人简介：

中南大学副教授、博士生导师。主持搭建数字样机与数字孪生实验室和“小型超算中心”集群。主持国家自然科学基金青年和面上及省部级项目十余项。发表高水平论文60余篇，其中SCI论文40余篇，获陆增镛CAD&CG高科技三等奖。

报告题目：

多组件功能梯度结构拓扑优化设计及制造一体化

报告内容简介：

多组件功能梯度结构（FGM）具有优异的力学和热学性能，广泛应用于航空航天、能源等领域。然而，传统方法难以有效优化设计制造多功能梯度结构，限制了其在复杂装备中的应用。本报告围绕功能梯度结构拓扑优化设计及制造一体化关键技术，简要介绍拓扑优化设计方法，阐述其在功能梯度结构中的应用；重点介绍了功能梯度结构拓扑优化设计方法及多组件功能梯度结构的设计与制造一体化方法；展望了相关研究在航空、航天、轨道交通等领域的应用前景。

个人简介：李伟，工学博士/博士后，合肥工业大学机械工程学院副教授，黄山学者学术骨干。2020年6月博士毕业于华中科技大学机械科学与工程学院（导师李培根院士和高亮教授）。2020年至2023年就职于重庆大学机械与运载工程学院，任弘深青年教师。近年来致力于智能设计优化领域的教学科研工作。主持国自然基金项目等5项。参与国自然基金、国家重点研发计划课题以及预研项目等10余项。在Engineering、IEEE TTE、IEEE TASE、IEEE TIA、ASME JMD、ASME JEECS、 ASME TSEA、ASME JCISE、AEI、SMO、EA、EWC、 Energy、ATE、JES、CSTE、EO等国际知名SCI期刊上发表论文76篇，其中中科院TOP期刊27篇。担任International Journal of Green Energy、Batteries等SCI期刊客座编辑或编委。担任国家自然科学基金通讯评审专家以及IEEE TTE、IEEE TASE、IEEE TPE、IEEE TIM、ASME JEECS、ASME JCISE、ECM、JPS、Energy、Measurement、RESS、AEI、CSTE、EA、AA、ISA、SMO等57本国际知名SCI的审稿人。

报告题目：

电动垂直起降飞行器多学科设计优化

报告内容简介：

电动垂直起降飞行器（electric Vertical Take-off and Landing, eVTOL）作为未来城市空中交通的重要组成部分，具有巨大的潜力和发展前景。eVTOL系统内部多场非线性特征十分突出，过程之间耦合关系更加复杂，这对其研发设计环节提出了更大的挑战。本报告主要探讨多学科设计优化（Multidisciplinary Design Optimization, MDO）方法在高性能eVTOL设计中的应用。通过综合考虑eVTOL的几何构型、飞行动力学、能源系统、推进系统、质量估计等多个学科之间的耦合和协同效应，应用多学科求解方法实现eVTOL性能的提升。

个人简介：景立挺，博士，硕士生导师，《机械设计》期刊青年编委、中国机械工程学会机械设计分会青年委员、中国机械工程学会高级会员、中国计算机学会专业会员。主要从事于复杂产品多学科数字化设计与不确定决策，聚焦于知识与数据驱动的跨域知识建模与智能设计领域研究，主持国家自然科学基金1项、浙江省基金1项、中国博士后面上项目2项（70批、75批）、浙江省重点实验室开放基金1项等科研项目，参与国家基金面上项目、浙江省重点研发等项目4项。以一作/通信作者在Knowledge-Based Systems、Advanced Engineering Informatics、Computers & Industrial Engineering、Expert Systems with Applications和机械工程学报等国内外高水平期刊上发表/录用SCI期刊论文17篇（其中中科院大类一区论文14篇）、ASME国际会议论文2篇，参与制定团体标准4项，授权国家发明专利6项、软件著作5项。

报告题目：

基于知识图谱实体隐性关系补全的复杂产品创新设计求解研究

报告内容简介：

传统基于知识图谱的创新设计过程关注于挖掘大规模设计知识以丰富图谱，忽略了设计知识之前潜在价值的隐性关系，尤其跨领域知识中部分优质的隐性知识，致使大量设计资源被浪费。为此，提出了一种基于知识图谱实体隐性关系补全的复杂产品创新设计求解方法，以专利效益文本为知识来源，构建需求-功能-结构-效益（RFSB）知识本体，制定大模型Prompt与依存句法匹配规则进行实体及其关系抽取。其次，基于功能/利益实体相似性的隐性关系补全模型，探索了知识之间的隐性关系以输出新设计思路。接着，利用图神经网络与行为检索搭建工程知识-生物知识的多重映射机制，推荐新颖的跨域原理解。最终，以仿生管道检测机器人设计概念求解为例，进行方法验证。

个人简介：

郏维强，之江实验室PI、博士后合作导师，浙江大学研究生专业学位导师；曾任主板上市公司大数据与人工智能研究院院长；长期从事智能设计与制造、数字孪生、人机交互等领域的研究工作，作为技术负责人研发天枢人工智能平台3.0并开源；主持国家自然科学基金项目（“A+/A”类结题）、工信部揭榜挂帅项目、国家实验室任务预研项目课题、浙江省重点研发计划项目、浙江省自然科学联合基金重点项目等重要国家级省部级项目；兼任中国图学学会青年工作委员会委员、产品信息建模专业委员会委员，中国工业与应用数学学会几何设计与计算专业委员会委员；第1完成人获第四届中国科协优秀科技论文奖、《机械工程学报》创刊70 周年优秀论文奖等荣誉；担任《机械工程学报》、《Advanced Manufacturing: Polymer and Composites Science》、《Journal of Reliability Science and Engineering》等期刊青年编委；在IEEE TKDE、Information Fusion、IEEE TII等发表SCI/EI学术论文40余篇，最高当年影响因子18.6；授权美国/中国发明专利30余项；多次应邀担任重要学术会议分会场主席、作特邀报告等。

报告题目：

智能模型驱动创新设计的若干探索