武漢理工大學湖北省數字製造重點實驗室

湖北省數字製造重點實驗室於2002年12月被批准為湖北省重點實驗室，全稱為武漢理工大學湖北省數字製造重點實驗室。它是在機械工程、信息與通信工程、控制科學與工程和計算機科學與技術等學科的基礎上，建立的跨學科研究平台。

基本介紹

• 中文名：武漢理工大學湖北省數字製造重點實驗室添加概述  
• 時間：2002年12月
• 地區：湖北省
• 地位：湖北省重點實驗室

建設目標

通過努力建設使實驗室成為國內外數字製造基礎理論及套用技術的研究基地、數字製造高層次人才的培養基地、國內外數字製造專家學者的學術交流基地。

研究項目

籌建以來，實驗室先後承擔國家重大基礎研究項目前期專項、國家自然科學基金重點項目、國際合作項目、國家863計畫、國家科技攻關項目、國防基礎研究項目、湖北省科技攻關項目、湖北省自然科學基金重點項目等各類科研課題達70餘項。

所獲獎項

獲得國家技術發明二等獎1項、國家科技進步二等獎1項、湖北省自然科學一等獎1項、湖北省科技發明二等獎2項、國家發明專利21項、具有自主智慧財產權的計算機軟體13項，出版學術專著5部，發表學術研究論文300餘篇，其中SCI、EI、ISTP收錄論文82篇。

培養人才

三年中畢業碩士研究生100名，畢業博士研究生6名，博士後出站1名。目前在讀碩士研究生227名，在讀博士研究生42名，在站博士後5名。

學術委員會

主任委員：

楊叔子 教授，博士生導師，中國科學院院士，華中科技大學

委員：

謝友柏 教授，博士生導師，中國工程院院士，西安交通大學

鐘　掘 教授，博士生導師，中國工程院院士，中南大學

楊海成 教授，博士生導師，中國航天科技集團公司副總工程師

周祖德 教授，博士生導師，前武漢理工大學校長

郭東明 教授，博士生導師，大連理工大學副校長

謝慶生 教授，博士生導師，貴州大學副校長

劉　飛 教授，博士生導師，重慶大學

陳　新 教授，博士生導師，廣東工業大學副校長

梁迎春 教授，博士生導師，哈爾濱工業大學機電工程學院院長

江征風 教授，博士生導師，武漢理工大學機電工程學院院長

陳幼平 教授，博士生導師，華中科技大學

應文燁 研究員，中船重工集團701研究所.

研究方向

產品數位化設計製造技術及套用

該方向主要研究產品數位化設計製造基礎理論及套用技術。研製具有自主著作權的數位化設計製造系統軟體及相關工具，開發數字製造系統建模、虛擬現實和仿真工具；同時，在網路製造和格線製造環境下，基於分散式多層系統架構，研究如何向製造企業提供面向產品設計（協同設計、協同分析仿真、知識庫支持等）的服務，面向產品製造（協同擬實製造、遠程加工、遠程監控等）的服務，面向企業管理（協同辦公、協同PDM、協同CAPP等）的服務等等。力圖增強制造企業的產品數位化設計製造能力和企業內外的協作能力，實現企業內外的資源整合和優勢互補，形成具有競爭力的供應鏈、產業鏈、增值鏈。

基於三維CAD平台，完成了CAD專家系統、CAPP系統、多通道信息互動工具集、產品協同管理系統、企業協作支持和信息集成環境等為代表的面向製造企業數位化設計製造的系列軟體及工具，開發並構造了支持企業信息協作的平台；基於移動Agent、格線計算等相關技術，正逐步建立一個可以集成企業各類資源，提供與協同設計及製造相關的各類服務和製造資源的網路環境數字製造信息與資源共享平台。

基於網路與嵌入式技術的設備控制技術

該方向主要研究新的數字控制體系結構及套用技術。將現代信息系統技術、網路技術（包括工業通信技術）和嵌入式技術相結合，充分發揮各自技術的特點及技術綜合的優勢，研究數字控制技術新的體系結構，實現工具機等製造設備的網路數字控制。基於這種網路數控體系結構，數控工具機只需配備必不可少的實現執行功能的嵌入式控制器，數控核心功能將分布於網路上的數控伺服器上，只需將工具機嵌入式控制單元連線到控制網上，即可實現即插即用（Plug-and-Play）的工具機數字控制。基於這種體系結構的網路數控系統能實現數控資源共享、協同計算與控制，並與網路數字製造系統相連，成為整個網路化數字製造環境的有效資源。另外，研究嵌入式技術在諸如大型電動液壓閥、紡織機械等生產設備的檢測、控制與診斷中的套用也是本研究方向的內容之一。

磁懸浮轉子機電耦合技術

該方向主要研究磁力軸承的理論及套用。研究磁懸浮非線性控制系統的基本理論與控制方法、磁力軸承控制系統對支承特性的影響，建立典型控制規律的控制參數與磁力軸承支承特性參數之間的相互關係。根據磁力軸承支承特性建立磁懸浮柔性轉子動力學分析數學模型，通過研究支承剛度和阻尼對轉子動態性能的影響因數，建立控制系統參數與磁懸浮轉子動態特性之間的相互關係，分析磁力軸承磁極之間的磁場耦合、徑向磁力軸承的力耦合、轉子兩端磁力軸承的力矩耦合等。根據控制規律分析磁懸浮轉子機電耦合的機理，研究磁懸浮轉子機電耦合動力學。

智慧型可重構ERP系統

該方向主要研究ERP系統的智慧型重構基礎理論及套用技術。智慧型可重構ERP系統的基本思想是把企業內外的業務流程看作是一個緊密聯接的供應鏈，將供應商、製造企業、分銷商及客戶的資源融為一體，對企業供應鏈上的所有環節如訂單、採購、庫存、計畫、生產製造、質量控制、運輸、分銷、服務與維護、財務、成本控制、經營風險與投資、決策支持、實驗室 / 配方、人力資源等有效地進行管理和智慧型決策，能夠適應企業業務重組，從管理範圍和深度上為企業提供了更豐富的功能和智慧型決策工具。該系統是一種基於虛擬機的完全參數化的ERP系統架構，從用戶操作界面的設定到企業業務邏輯的實現，完全是通過參數進行配置。即便是資料庫中數據表結構的變更，也只需修改系統中相應的參數配置。該系統本身是一個ERP系統運行平台，其自身已具備基本的ERP系統功能，根據用戶的具體情況，通過參數化設定可以快速滿足用戶的個性化需求，同時也是一個ERP系統的開發平台，在系統的開發過程中，不涉及到任何的代碼編寫工作，取而代之的是參數化的設定。

製造格線

該方向主要研究製造格線的基礎理論及套用技術。製造格線是利用格線、信息、計算機和先進管理技術實現地理上分散的各類製造資源的全面連通；通過資源的封裝和集成，禁止資源的異構性和地理分布性，以透明的方式為用戶提供各類製造服務，使用戶能像使用本地資源一樣方便地使用封裝在製造格線中的資源，在最大程度上實現設計、製造、信息、技術等各類資源的共享，以及實現協同製造過程中物流、信息流、價值流的最佳化運行；為構建具有數位化、柔性化、敏捷化、遠程化、可視化等基本特徵的協同企業提供支持環境，實現企業間的各種協同（設計協同、製造協同、商務協同），實現現代製造企業追求的TQCSE目標。

數字製造裝備技術

該方向主要研究數字裝備及套用，特別是汽車製造、建材行業數字製造裝備的研究和套用。開發用於汽車離合器製造多功能雷射複合加工機，採用雷射切割—焊接—熱處理等多種加工工藝，實現汽車離合器零部件製造的多功能雷射加工；開發了水泥迴轉窯動態檢測和調整技術，實現迴轉窯運轉動態參數的線上測量並及時調整，保證迴轉窯長期正常安全運轉；開發汽車連桿、曲軸特種加工工藝及裝備，汽車部件的檢測技術與測試裝備；開發纖維複合材料的纏繞與鋪設工藝及裝備。

研究成果

論文

　SCI收錄論文6篇

EI收錄論文45篇

ISTP收錄論文28篇

專利

1.周祖德、王曉光、胡業發、江征風，基於力控制的磁懸浮硬碟驅動器，發明ZL02115472.4，2004.5.5

2.王曉光、胡業發、周祖德、江征風，帶防靜電結構設計的磁懸浮硬碟驅動器，發明ZL02115474.0，2004.3.19

3.王曉光、胡業發、周祖德、江征風，欠感測器磁懸浮轉子系統，發明ZL03118505.3，2004.9.10

4.江征風、王曉光、周祖德、胡業發，高速磁懸浮轉子系統中的氣流特性實驗台，發明ZL03125241.9，2005.5.25

5.胡業發、王曉光、周祖德、江征風，磁懸浮轉子系統耦合特性的測試方法及測試台，發明ZL03125240.0，2005.11.2

6.王春麟、江征風、胡業發、周祖德，基於虛擬儀器技術的多感測器噪聲和振動測量分析儀，發明ZL03128320.9，2005.9.7

7.王曉光、江征風、胡業發，衝浪機，外觀設計ZL200430014827.5,2005.5.11

8.周祖德；劉泉；李方敏；叢力群一種利用DSP處理IPSec安全協定中加/解密的系統，CN03125335.0，2003.08.27

9.周祖德；李方敏；劉泉；叢力群基於嵌入式的智慧型高速信號採集監控系統,CN03125336.9， 2003.08.27

10.周祖德；劉泉；李方敏；姜雪梅；；梁小宇；鐘毅 基於奇異值分解和擴頻技術的統一數字水印的方法及裝置，CN03125461.6 2003.08.09

11.周祖德；李方敏；鐘毅；胡業發；薛立功 基於DSP的智慧型高速磁懸浮控制及數字功放裝置，CN200410013275.5，2004.06.10

12.周祖德；肖攸安；劉 泉；李方敏構建單機環境下的分散式套用系統的方法，CN200510018919.4 2005.06.16

13.周祖德；肖攸安；劉 泉；李方敏 一種簡單高效的真隨機數產生方法及裝置，CN200510018917.5， 2005.06.16

14.周祖德；肖攸安；劉 泉；李方敏 高效真隨機數產生方法及裝置，CN200510018918.X ， 2005.06.16

15. 周祖德；肖攸安；劉 泉；李方敏 基於嵌入式的高效真隨機信號產生方法及裝置，CN200510018920.7 ， 2005.06.16

16.周祖德；肖攸安；劉 泉；李方敏 單機環境中構建製造格線實驗系統的方法，CN200510018916.0 ， 2005.06.16

17.周祖德;肖攸安；李方敏；劉 泉 一種安全可靠的受控授權電子簽名方法，CN200510019215.9 ， 2005.08.03

18.周祖德；肖攸安；李方敏；劉 泉 一種基於橢圓曲線的可控授權電子簽名方法，CN200510019214.4， 2005.08.03

19.盧紅 大輪徑外徑光學投影測量裝置，CN200510019663.9,2005.10.26

20.盧紅、蘇秀芝、徐漢斌 注射器針頭超音波銷毀裝置，20050099052.5，2005.11.30

21.盧紅、邱良、徐漢斌 注射器銷毀裝置的針頭夾具，200520098902.X，2005.11.24

22.周祖德、黃濤、盧珞先、李波 嵌入式現場匯流排網關，ZL03118500.2,2005.2.2

23.周祖德、梁磊、王立新、何偉、胡文彬、姜德生 光纖光柵錨索長期工作狀態的監測方法及裝置，ZL02138980.2,2004.9.14

24.周祖德、陳幼平、陳冰、謝經明、艾武、張岡 現場匯流排與串列接口設備間的協定轉換方法 ZL02138703.6,2004.9.29

專著

1.周祖德，數字製造，科學出版社2003.11

2.周祖德，數位化協同與網路互動設計，科學出版社2005.1

3.周祖德，基於網路環境的智慧型控制，國防工業出版社，2004.1

4.周祖德，虛擬現實與虛擬製造，湖北科學技術出版社2005.2

5.胡業發，磁力軸承的基礎理論與套用，機械工業出版社2005

獲著作權軟體

1.郭順生、周祖德等，汽車行業ERP系統V1.0，國家著作權局2004SR00839，2004.2.2

2.周祖德、郭順生等，光電子行業ERP系統V1.0，國家著作權局2004SR00840，2004.2.2

3.周祖德、郭順生等，CRM客戶關係管理系統V1.0，國家著作權局2005SR06231，2005.6.16

4.郭順生、周祖德等，面向中小企業智慧型可重構ERP系統V1.0，國家著作權局2005SR05857，2005.6.3

5.基於奇異值分解和擴頻技術的數字水印處理軟體V1.0(Dig-WMPro），2006SR00305

6.嵌入式多點光纖光柵陣列解調系統V1.0(ES-FDemod），2006SR00371

7.類PLC嵌入式閥門控制軟體V1.0(ES-FMControl），2006SR00369

8.類PLC嵌入式紡織機械控制系統V1.0(ES-FZControl）， 2006SR00368

9.寬頻VPN安全網關及配置軟體V1.0(ES-VPN），2006SR00370

10.液壓轉轍機道岔的運行狀態線上自動測控系統V1.0(ES-YYMonitor），2006SR00306

11.周祖德、盛步雲等，多通道協同互動工具集V1.0(CSCW-IM），2005SR07345，2004.10.10

12.武漢理工大學，協同產品管理系統V1.0，2003SR4276，2003.1.31

13.武漢理工大學，協同產品開發系統及工具-協同設計工具集V1.0，2004SR00713，2004.1.19

科研成果

1.用於汽車離合器製造的多功能雷射複合加工機，湖北省科技廳，鄂科鑒字【2005】第24211027

2.嵌入式技術在機電監控和大型工程監測中的關鍵技術研究及其套用，湖北省科技廳，鄂科鑒字【2005】第23243181

3.寬頻虛擬專用網（VPN）的研究與開發，武漢市科學技術局，（2005）武科鑒字007號

4.現代嵌入式系統實驗教學平台，鄂科鑒字【2004】第20043075號

5.微型磁懸浮轉子機電耦合動力學研究，教育部科技司驗收

獲獎項目

1.水泥迴轉窯動態檢測和調整技術，國家技術發明二等獎，2004.1，張雲等

2.高功率雷射切割、焊接及切焊組合加工技術與設備，國家科學技術進步獎，二等獎，2004.1，周祖德等

3.磁懸浮轉子的關鍵技術，省技術發明二等獎，2005.12，周祖德、胡業發、王曉光等

4.機電設備監控與工程監測中的嵌入式技術與系統，國家教育部一等獎，2006.1，周祖德等

5.虛擬製造和網路製造的基礎理論與關鍵技術，湖北省自然科學獎一等獎，2005.12，周祖德等.