一、团队简介
船海智能制造团队,负责人为李敬花教授,面向“制造强国”和“海洋强国”国家战略,瞄准“船舶工业智能化转型升级”行业亟需,针对船海产品全生命周期的数字化与智能化、船海复杂巨系统工程设计制造服务平台自主化等瓶颈难题,构建了新一代全三维船舶与海洋结构物全链条数智化技术体系,深入开展船舶与海洋结构物协同优化设计、智能制造、智能管控、智能船上服务、智能运维及智能运营技术研究,依托工信部大型邮轮重大专项,突破了船海设计制造服务智能化技术瓶颈,自主研发并成功上线了国内首套邮轮全链条智能化协同集成平台,关键技术支撑我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都号”如期交付。依托船舶智能制造专项和海工智能制造专项,研发成果均已成功上线应用于中船集团、中海油等行业龙头,填补了我国船海工业系统数智化领域的空白。
团队先后主持承担国家自然科学基金、国家科技重大专项、工信部重大专项等项目40余项。发表高水平学术论文百余篇,授权专利及软件著作权80余项,专著3部,译著1部,获得国家级教学成果二等奖1项,黑龙江省教学成果一等奖2项。团队目前拥有专任教师6人、专职科研10人、博士生及硕士生60余人。
二、研究方向
多年以来,团队围绕船舶与海工领域全链条制造系统数字化与智能化,开展数智化设计、数智化生产、数智化管控、数智化运维研究。
1. 船海数智化设计
鉴于船舶与海工结构物复杂巨特性,其设计过程面临时空跨度大、协调交互难等问题。为实现大量设计单位、设计人员之间信息共享,打破时空障碍,研究船舶与海工结构物跨域协同设计平台。
2. 船海数智化生产
针对船舶与海工结构物制造过程数字化转型升级问题,研究制造过程数字孪生、智能船厂顶层规划、生产调度、物流集配等方法;针对制造系统数字化、智能化提升问题,研究数控系统轨迹规划、工业多源异构大数据融合、制造过程数据智能监测分析等算法。
3. 船海数智化管控
面向船舶与海工结构物设计、建造全链条管控,研究多层级生产制造资源智能协同优化机制,包括全生命周期大数据智能决策、产品质量追溯、生产信息化安全管理、制造过程数字孪生管控等方向。
4. 船海数智化服务
面向船舶与海工结构物使用运营阶段的智能服务,研究与船上运营特点相适应的全链条网络化服务平台,包括高技术船舶室内定位导航、运行状态可视化监测与预测等方向。
三、标志性成果
1.理论与技术成果
开发出“高技术远洋客船网络化服务平台”、“海洋油气生产平台上部模块智能化建造系统”等船海领域工业软件30余套,相关技术出版专著3部,在Computers in Industry(IF>10,中科院一区、TOP期刊)、Mechanical System and Signal Processing(IF>8,中科院一区、TOP期刊)等高水平期刊上发表学术论文100 余篇,获得发明专利与软件著作权50余项。
2.实践应用成果
研究成果填补了我国船舶与海工结构物设计制造智能化系统集成领域空白,使我国首次具备船海领域复杂巨系统工程的全链条集成与智能协同优化能力,为国产首艘大型邮轮“爱达·魔都”号、CJ50 型自升式钻井平台等实船工程提供了全方位智能化支撑。2021 年,研究成果已成功应用于中船集团上海外高桥造船有限公司以及中海油天津临港智能制造基地,不仅显著提高了工作效率、节约了建造成本,而且标志着我国船舶制造能力已初步实现由传统制造向智能制造的转型升级,打破了我国造船企业被国外软件垄断的局面。代表性应用成果包括:
(1)自主研发“大型邮轮协同设计”工业软件,助力中国首制大型邮轮实船工程数字化设计
聚焦中国首制大型邮轮设计难题,结合船厂信息化重塑、设计成员高耦合协同、设计数据实时双向传递的需求,攻克分布式协同设计、基于设计协商的设计分包界面划分、多阶段数据融合等关键技术瓶颈,构建邮轮协同设计平台及协同设计数据中心,消除设计建造过程中的信息孤岛,使各个设计阶段中多个组织可以按需获取资源和信息,提高设计效率。
(2)自主研发“大型邮轮内装数字孪生制造”工业软件,助力中国首制大型邮轮工程实船智能化制造
针对以大型邮轮为代表复杂巨系统工程制造过程由于离散度大、时间跨度长、多专业耦合性强引起的管理混乱顽疾,突破了跨平台多级计划逻辑推算、BIM模型数据重构、异构数据映射关联、推舱路径规划等多项核心关键技术,研发出内装数字孪生制造平台,于2021年成功上线应用,切实提高了国产首制大型邮轮建造效率。
(3)自主研发“大型邮轮船上网络化服务平台”工业软件,助力中国首制大型邮轮实船工程智能化服务
针对大型邮轮船上缺乏现代化服务手段问题,以乘客需求为导向,突破了钢结构屏蔽环境下的船上人员定位导航技术、高密集度人群船上环境下网络化服务协同和资源优化配置技术,打造了面向乘客的智慧社区服务系统,构建覆盖全船的物联网智慧服务体系,填补了船上智慧服务领域的国际空白。
四、团队文化
核心文化:包容、多元、聚力、创新
Ø 包容:每一个团队成员都是独一无二的个体,都能找到自己的定位,都能发挥自己的长处,做自己擅长的事。
Ø 多元:团队教师来自船舶与海洋工程、机械工程、材料科学与工程、计算机科学与工程、管理科学与工程等专业,学科多元交叉,在思维的碰撞中发现新知。
Ø 聚力:每一个独一无二的团队成员将自己擅长的事做到极致,凝聚起来,扬长避短,创造奇迹。
Ø 创新:寻找自己的路,开辟自己的路,走好自己的路。
五、联系方式
邮箱:likewalls@163.com
诚挚欢迎具有船舶与海洋工程、机械工程等学科基础的同学加入本团队!