饶运清

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饶运清教授

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个人简介

       饶运清（Rao Yunqing, Professor），华中科技大学机械科学与工程学院教授（二级），博士生导师。1989年本科毕业于华中科技大学（原华中理工大学）机械制造专业，1992年硕士毕业后留校任教，1999年获该校机械制造及其自动化专业工学博士学位，2001年受香港蒋氏基金资助赴德国亚琛工业大学（RWTH Aachen University）工业生产管理课程培训，2002年破格晋升教授，2004－2005年国家公派赴英国牛津大学 （University of Oxford）工程科学系访问学者，2006年-2013年担任数字制造装备与技术国家重点实验室（现智能制造装备与技术全国重点实验室）副主任。
       长期从事智能优化、数字化与智能制造等领域的科学研究与应用开发工作，先后承担国家自然科学基金、863计划、973计划、国家重大科技专项、工信部智能制造专项、国家重点研发计划以及国防预研、企业横向等课题20余项。获国家授权发明专利20余项，计算机软件著作权30余项，出版Intelligent algorithms for cutting and packing problem、《智能优化排样技术及其应用》、《混流装配制造系统运行优化及分析》等中英文学术专著6部、教材2部（其中《制造执行系统技术及应用》教材被国内近百所高校采用），发表学术论文200余篇（其中SCI/EI收录百余篇）。注重理论研究与生产应用实践相结合，主持研发的重工装备制造车间优化运行生产管控平台在工程机械、重型机器、能源装备、重型钢结构等行业获得成功应用，作为主要成员参与研发的大批量混流生产工艺过程优化平台在汽车等行业获得成功应用，均产生重大社会、经济效益。获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖2项、二等奖1项。
       中国机械工程学会高级会员，国家自然科学基金通讯评审专家，三一重工、华工激光等知名企业特聘专家，Int. J. Production Research、Computers & Industrial Engineering、Int. J. Adv. Manuf. Tech.等国际期刊审稿人。

研究方向

智能优化技术与应用；智能化生产管控技术与应用

开设课程

工业工程核心专业课《生产运作管理》（本科）
工业工程专业选修课《制造执行系统与数字化车间》（研究生）

科研项目

近年来承担的主要科研/教改项目：
(1)国家自然科学基金项目：复杂结构件制造中的套料与切割调度主从博弈建模及时空协同优化研究（52475518），2025-2028，主持
(2)国家自然科学基金项目：基于迁移学习和知识复用的智能套料理论与方法研究（51975231），2020-2023，主持（优秀结题）
(3)国家重点研发计划项目课题：制造企业主导的制造服务价值网融合关键使能技术（2018YFB1701402），2019-2023，主持 
(4)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目：基于迁移学习的典型重工行业智能套料理论与方法研究（2019kfyXKJC043），2019-2022，主持
(5)中国舰船研究设计中心国防科研课题：××流程及××仿真优化技术研究，2019-2020，主持
(6)工信部智能制造专项：轨道交通盾构机智能制造新模式之——基于三维研发平台的自动套料系统，2018-2019，主持 
(7)国家重点基础研究计划课题：全回转推进装备动密封特性与敏感装配参数优化（2014CB046705），2014-2018，主持（优秀结题）
(8)国防科研课题：基于约束的排样优化算法研究（G514-2014-A031-03），2015-2016，主持 
(9)国家重大科技专项课题：复杂曲面零件数控加工生产线生产管控一体化系统（2011ZX04015-011-07），2011-2015，主持 
(10)国家自然科学基金项目：复杂装配制造系统的调度有效性及其综合优化控制研究（50875101），2009-2011，主持
(11)国家 863 计划目标导向课题：轿车发动机协同制造技术及其软硬件平台研发与应用（2007AA04Z186），2007-2010，主持 
(12)华中科技大学教学改革项目：综合型专业课程的教学方法探索及《生产管理》课程实践（2023041），2023-2025，主持

论文专著与专利

代表性论文： 
(1)Q. Luo, Y. Rao. Heuristic algorithms for the special knapsack packing problem with defects arising in aircraft arrangement. Expert Systems with Applications (215)2023 119392. 
(2)Q. Luo, Y. Rao and D. Peng, GA and GWO algorithm for the special bin packing problem encountered in field of aircraft arrangement. Applied Soft Computing 114(2022)108060
(3)J. Fang and Y. Rao, P. Liu et al. Sequence transfer-based particle swarm optimization algorithm for irregular packing problems, IEEE Access, 2021,9:131223-131235, 2021
(4)Y. Rao, P. Wang and Q. Luo. Hybridizing beam search with tabu search for the irregular packing problem, Mathematical Problems in Engineering, 2021: 1516-1521
(5)Y. Rao, R. Meng, J. Zha et.al. Bi-objective mathematical model and improved algorithm for optimisation of welding shop scheduling problem，International Journal of Production Research, 2020 Vol. 58, No. 9, 2767–2783
(6)P. Wang, Y. Rao and Q. Luo. An effective discrete grey wolf optimization algorithm for solving the packing problem, IEEE Access, 2020, 8: 115559-115571
(7)R. Meng, Y. Rao, Y. Zheng et.al. Modelling and solving algorithm for two-stage scheduling of construction component manufacturing with machining and welding process. International Journal of Production Research, 2018, 56(19): 6378-6390
(8)F. Wang, Y. Rao, C. Zhang et.al. Estimation of Distribution Algorithm for Energy-Efficient Scheduling in Turning Processes. Sustainability, 2016, 8(8): 762-782  
(9)D. Qi and Y. Rao. An integrated approach on cut planning and nesting for metal structures manufacturing. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. 2014, 228: 527-539
(10)Y. Rao, M. Wang and K. Wang. Scheduling a single vehicle in the just-in-time part supply for a mixed-model assembly line, Computers & Operations Research, 2013.40:2599-2610
(11)Y. Rao, K. Wang and M. Wang. Modeling impact of choice complexity on production rate in mixed-model assembly system. International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2012,59(9-12):1181-1189
(12)C. Zhang, Y. Rao and P. Li. An effective hybrid genetic algorithm for the Job-shop scheduling problem. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2008.11, 39(9-10): 965-974
(13)Y. Rao, G. Huang, P Li, et. al. An integrated manufacturing information system for mass sheet metal cutting. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, v 33, n 5-6, June, 2007, p 436-448
(14)Y. Rao, P. Li, X. Shao, et.al. A CORBA- and MAS-based architecture for agile collaborative manufacturing systems. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, Vol. 19, No. 8, December 2006, 815–832
(15)Y. Rao, P. Li, X. Shao et.al. Agile manufacturing system control based on cell re-configuration. International Journal of Production Research, Vol. 44, No. 10, 15 May 2006, 1881–1905.

专著与教材：
(1)邵新宇,饶运清著.《制造系统运行优化理论与方法》, 科学出版社,2010
(2)饶运清, 邱浩波等著.《全回转推进器装配性能分析与优化》, 科学出版社, 2018
(3)饶运清著.《智能优化排样技术及其应用》, 科学出版社, 2021
(4)饶运清,孟荣华著.《金属结构件制造优化方法及应用》, 华中科技大学出版社, 2022
(5)Y. Rao and Q. Luo. Intelligent algorithms for cutting and packing problem, Springer, 2022
(6)饶运清,张春江等著.《混流装配制造系统运行优化及分析》, 华中科技大学出版社，2024
(7)饶运清编著.《制造执行系统技术及应用》(教育部高等学校机械类专业教学指导委员会推荐教材). 清华大学出版社, 2022
(8)宾鸿赞主编(饶运清参编).《机械工程学科导论》(21世纪高等学校机械设计制造及其自动化专业系列教材). 华中科技大学出版社，2011

主要授权发明专利（第一发明人）： 
(1)一种具有可视化监控功能的智能料架装置（专利号：ZL 200810048278.0）
(2)一种用于混流装配线的自动供料装置（专利号：ZL 200910060430.1）
(3)绝缘纸板的自动排样方法（专利号：ZL201210053494.0）
(4)金属结构件的下料方法及其制造系统（专利号：ZL 201110459003.8）
(5)一种用于叶片生产的在制品监控方法（专利号：ZL 201310442034.1）
(6)一种用于钢板余料的监控方法和系统（专利号：ZL 201310442033.7）
(7)一种用于金属结构件下料与加工排产的集成优化方法（专利号：ZL 20141056602.2）
(8)一种板材规格种类的合并方法（专利号：ZL 201510096123.4）
(9)一种可调桨桨毂动密封整机试验装置及方法（专利号：201910942857.8）
(10)一种基于改进灰狼算法的数控切割下料车间调度排产方法（专利号：ZL 201910307826.5）
(11)一种基于灰狼算法的矩形件排样方法及设备（ZL201911198500X）
(12)一种基于知识迁移的矩形智能排样方法及系统（专利号：ZL 201910233416.0）
(13)品字形布局的三激光头协同切割落料路径规划方法和系统（专利号：202111191696.7）
(14)一种基于偏置遗传算法的矩形智能排样方法及系统（专利号：202111321000.8）
(15)一种考虑热变形的基于动态边界的钢板切割方法及系统（专利号：202211165374.X）
(16)品字形布局三激光头切割落料线误差动态补偿方法及系统（专利号：202210903713.3）

主要计算机软件著作权：
(1)离散制造车间生产管理系统（AMES V1.0）
(2)装配生产车间制造执行系统软件（Assembly-MES V1.0）
(3)装配车间物料管理系统软件（AMMS V1.0）
(4)支持网络化制造的车间资源管理系统软件（SRMS V1.0）
(5)支持网络化制造的车间制造管理系统软件（SMMS V1.0）
(6)SmartNest切割套料编程软件（SmartNest V1.0）
(7)矩形件智能排料软件（SmartNest_Rect V1.0）
(8)异形件智能排料软件（SmartNest_Shape V1.0）
(9)超边界二维布列优化软件（SmartNest_Beyond V1.0）
(10)一维型材优化切割下料软件（SmartNest_Bar V1.0）
(11)数控切割系统嵌入式排料与优化切割软件（SmartNest_Embed V1.0）
(12)数控平面切割机CAM软件（SmartCAM_Plane V1.0）
(13)数控坡口切割机CAM软件（SmartCAM_Bevel V1.0）
(14)品字形布局的三激光头带料数控切割机CAM软件（SmartCAM_3H V1.0）
(15)支持云服务的分布式套料管理系统（SmartNest_Cloud V1.0）
(16)板材数控切割下料排产调度软件（CutScheduler V1.0）
(17)板材数控切割下料零件管理系统（SmartCutManager V1.0）
(18)金属结构件数字化制造生产管控系统（SmartStructMES V1.0）
(19)金属结构件制造多车间协同生产调度优化软件（StructScheduler V1.0）
(20)数控切割及金属结构件制造优化与生产管控平台（SmartPlatform V1.0）

荣誉获奖

(1)《重工装备制造车间优化运行生产管控平台关键技术与应用》，2024年度湖北省科技进步二等奖（主持）
(2)《大批量混流生产工艺过程优化平台及其在汽车等行业的应用》，2011年度国家科技进步二等奖（参与）
(3)《汽车整车及发动机生产过程优化技术与制造执行系统》，2010年度中国机械工业科学技术一等奖（参与）
(4)《面向汽车生产的MES关键技术研究、开发与工程应用》， 2009年度教育部科技进步一等奖（参与）

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