熊体凡

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熊体凡讲师

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个人简介

熊体凡（Xiong Tifan，Lecturer），博士，华中科技大学机械学院CAD中心讲师。主要研究产品全生命周期管理（PLM）理论及产品开发与实施技术、面向众包众创的产品创新设计知识云服务技术、协同产品开发中的资源优化调度理论及应用、工业领域VR/AR理论与应用技术等方面的研究和实践工作。先后作为主要成员参与过多项国家重点科技攻关计划、863计划、湖北省科技攻关计划等科研项目，发表文章十余篇，部分成果分获湖北省科技进步二等奖和武汉市科技进步奖。

研究方向

1）产品全生命周期管理（PLM）理论及产品开发与实施技术

本课题组近二十年一直持续研究产品全生命周期管理（PLM）相关理论及产品开发与应用实施技术。产品全生命周期管理（PLM）是现代制造企业信息化的核心技术之一，是制造企业实现智能制造的基础。产品全生命周期管理中的研究热点很多，包括产品数据统一表达模型技术、协同产品开发过程管理理论及支撑技术、柔性工作流理论及支撑技术、数据安全管控技术、产品大批量定制技术、产品智能化配置模型及支撑技术等等。随着物联网、云计算、VR/AR、大数据、人工智能等技术的发展，产品全生命周期管理（PLM）与新兴技术的融合理论与方法逐渐成为PLM研究方向新的热点。

作为技术负责人，熊体凡老师带领团队完成了国内知名的《产品生命周期管理解决方案IntePLM》研发与实施。该解决方案已经在国内上百家大中型企业得到应用和实施，其中在江淮汽车的应用项目得到科技部863专家高度好评，并形成了国家级企业信息化示范基地。IntePLM产品已经在全国上百家大中型企业得到深入应用。

 

2）面向众包众创的产品创新设计知识云服务技术研究

基于Modelcia的多领域统一物理建模与仿真技术，是德国工业4.0战略中的重要支撑技术。多领域统一物理建模与仿真技术，目标是解决飞机、高铁、舰艇等复杂系统机电液控等多学科联合仿真问题，为复杂系统的数字化设计提供技术支撑。其核心思想是以Modelica标准构建系统的一个一个子系统模型，然后通过搭积木方式构建上级系统。CAD中心十几年来一直坚持基于Modelcia的多领域统一物理建模与仿真技术方向的研究，在该方向上处于亚太领先水平。

面向众包众创的产品创新设计知识云服务技术，主要目标是探索如何利用互联网思维，以众包众创的方式组织全球技术专家共同构建各领域modelica知识模型库，形成中国工业领域Modelica模型公共库，为制造业企业提供公共知识资源服务。目前主要研究点包括在线Modelica多领域统一物理建模支撑技术、复杂系统下的多主体协同建模技术、知识模型在线分享与知识产权保护融合技术、云环境下的高性能仿真计算技术。

作为技术负责人，熊体凡老师带领团队完成了《面向中小制造业的产品创新设计知识服务平台（863项目）》的研究与开发工作。该项目主要目标是研究网络环境下多领域知识的构件化技术，探索知识与软件分离的方法，实现基于Modelica的知识构件的知识表达、共享与重用，从而建立云计算环境下复杂产品多学科高效仿真分析与优化设计平台，创建面向中小企业产品创新设计的新型服务模式。

 

3）协同产品开发中的资源优化调度理论及应用

资源受限情况下的作业任务调度问题，是经典的NP难问题。也是工业领域中较常见的优化调度问题。目前面向制造业的车间作业调度问题是该方向较热门的研究方向，而面向产品协同开发设计过程的设计任务调度问题的研究相对较少。在智能制造时代，设计阶段所产生的价值比制造阶段所产生的价值更多，如何以较少的成本、较短的时间设计出高质量的产品就成为一个迫切需要解决的问题。

协同产品开发中的设计任务及资源优化调度理论及应用是本课题组长期研究方向之一。主要研究网络化协同产品开发环境下的开发任务调度优化问题建模、面向该问题模型的求解的智能算法、基于资源受限多目标调度方法产品协同开发项目智能管理平台技术、面向智力资源密集型企业的人力资源智能优化管理技术等等。

 

4）工业领域VR/AR理论与应用技术

VR/AR技术是最近今年重新引起人们关注的重要视觉增强技术。工程师和科学家们正在努力地把VR/AR技术用于各个方面。 目前应用比较成功的领域主要在游戏、娱乐等产业，在工业应用方面，目前主要用于生产作业指引、作业培训、现场监控视频信息增强等方面，基本停留在视觉指引单向开环应用状态。

熊体凡老师近几年带领团队以基于AR的某机车产品螺栓装配管理控制项目为依托，展开了基于AR的的视觉指引与作业控制的闭环管理技术研究，目标是实现基于AR的作业指引、作业规范化识别、作业规范化控制，最终实现人-AR眼镜-智能工具的闭环协同。主要研究点包括基于深度学习的复杂作业场景识别技术、工艺流程驱动的人-AR眼镜-智能工具集成技术，AR眼镜应用软件开发技术等等。

开设课程

本科生课程：数据库技术及应用

            工程计算方法

研究生课程：产品生命周期管理

科研项目

近年参与或承担的科研项目
1、国家重点研发计划，2018YFB1700804，精确需求驱动的多主体众包设计过程管控方法(支持个性化设计的众包平台研发项目)，2019/06 - 2022/05, 研发中，华科大主持。

2、湖北省武汉市东湖高新区科技创新项目，中小企业产品创新设计知识服务平台开发与应用、2013/01-2015/12、已结题、主持。

3、国家863重点项目，2013AA040603、制造业产品创新设计知识服务平台开发与应用、2013/01-2015/12、已结题、参加（第2负责人）。

4、国家自然科学基金重点项目，50935004、机械系统集成设计中的知识流理论与建模、2011/01-2013/12、已结题、参加。

5、国家科技支撑计划、2012BAF10B02、自主品牌整车企业集团全球协作应用示范、2012/01-2013/6、已结题、参加

6、国家高技术研究发展计划(863计划)、2012AA040910(5)、支持企业集团协同管控的汽车行业PLM产品研发及示范应用、2012/01-2013/12、已结题、参加（第2负责人）

7、国家电子信息产业发展基金项目、工信部财[2009]453号、制造业协同PDM软件研发及其产业化、2009.1-2011.12、已结题、主持。

8、国家高技术研究发展计划(863计划)、2007AA040603、面向汽车行业的可定制PLM系统、2007.1-2009.12、已结题、参加（第2负责人）。

9、863/CIMS项目：基于三维CAD的产品数据管理系统开发及应用，编号2003AA411010，本项目的研究工作有助于企业主动适应产品开发模式从二维绘图到三维设计和分析仿真的转变，提高了企业产品开发效率。主要完成人之一，已成功通过863/CIMS主题的验收。

10、863项目：基于国产DBMS的产品数据管理系统研究与开发(2002AA443170)，本项目的研究解决了国产PDM系统完全依赖国外商品化数据库管理系统的问题，同时有利于促进国产DBMS系统的发展。第二完成人，已成功通过863/CIMS专家组的验收。

11、863项目：自主品牌汽车数字化设计制造管理集成应用平台开发与实施(2005AA411050)，本项目通过建立汽车数字化设计制造管理集成应用平台，重点解决在三维环境下CAD/CAE、CAD/CAPP/PDM、PDM/ERP、ERP/ MES的集成应用，打通设计与制造、生产与管理两条线，完成自主品牌SRV汽车产品的开发，使企业自主研发能力和管理水平得到显著提高。主要完成人。

12、作为主要成员，参与了XXX预研项目“基于产品全生命周期管理（PLM）的系统集成技术”的研究与开发，开发出的IntePLM系统成功应用于重庆康明斯、江淮汽车等多家企业。

论文专著与专利

发表的论文：  
 

1.  Chengfei Shi, Zhengdong Huang, Li Wan, Tifan Xiong* . Low-Rank Tensor Completion Based on Log-Det Rank Approximation and Matrix Factorization. Journal of Scientific Computing. (2019) 80:1888–1912.

2.  Xiong Tifan,Zhou Zhiming,Wan Li,Li Yongchao. A Modelica Library Organization Method Supporting Online Modeling and Simulation. In:Proceedings of the 11th International Modelica Conference, Paris,France,2015.9.21-9.23.

3.  Xiong Tifan,Wang Chuan,Wan Li,Liu Qinghua. Research on A Framework of Task Scheduling and Load Balancing in Heterogeneous Server Environment. In: 20th ISPE Conference on Concurrent Engineering. Melbourne, Australia. 2013.9.2-9.3.

4.  Liu Qi#, Xiong Tifan#, Liu Qinghua*, Chen Liping. WebMWorks : A General Web-Based Modeling and Simulation Environment for Modelica. Proceedings of the 9th International Modelica Conference. PP: 549-555. Munich Germany, 2012.9.3-9.5.

5.  Tifan Xiong, Qinghua Liu, Wan Li. Product configuration modeling and solving based on CM-CCSP model for mass customization. Proceedings of the 5th International Conference on Product Lifecycle Management. PP:137-157. Seoul, Korea. 2008.7.9-7.11.

6.  Li Wan#, Chao Wang#, Tifan Xiong*, Qinhua Liu. A Modelica-based Modeling，Simulation and Knowledge Sharing Web Platform. In: 20th ISPE Conference on Concurrent Engineering. Melbourne, Australia. 2013.9.2-3.

7.  周佳玲, 熊体凡*, 万立. 支持网络建模仿真的Modelica模型管理框架研究. 计算机辅助工程, 2013,22(4):71-75,

8.  Yumei Li, Li Wan*, Tifan Xiong. Product data model for PLM system，Int J Adv Manuf Technol，2011, 55(9-12):1149-1158

9.  熊体凡、田年、刘清华、万立，集成项目管理与工作流的层次化过程模型研究,中国机械工程，2011.7, 22(14):1685～1689

10.  李玉梅, 万立*, 熊体凡. 产品全生命周期数据信息的域建模方法,计算机辅助设计与图形学学报,2010, 22(2):336-343

11.  熊体凡、王卫、刘清华、万立，基于参数树状约束的零部件族结构模型研究, 中国机械工程, 2011.9, 22(17): 2067~2075

12.  李玉梅, 万立*, 熊体凡. 基于智能化配置的产品方案设计，中国机械工程，2009,20(19): 2274-2279

13.  Tifan Xiong, Li Wan, Qinhua Liu. A Parametric Product Family Architecture Model for Product Configuration. Adavces in systems science and applications, 2007, 7 (4):637-649,.

14.  熊体凡, 万立, 钟毅芳, 基于智能代理的主动式协同服务框架研究，机械科学与技术，2006, 25(7): 869~873。

15.  熊体凡, 万立, 刘清华, 钟毅芳,工作流系统中业务工具动态集成模型研究，计算机集成制造系统，2005,11(10): 1361~1366

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