开放课题申请 | 大规模个性化定制系统与技术全国重点实验室

实验室拟针对高端家电、汽车、服装、电子等领域围绕大规模个性化定制系统前沿技术方向开展课题征集，根据实验室开放课题管理办法，制定2024年开放课题申请指南。具体如下：

研究内容：在家电等新品换产尤其装配环节，针对流水线作业工况环境可靠性不足，面向小批量家电定制生产的工业机器人编程效率低下、工艺策略调整实时性不足，无法应对动态多变生产环境变化等问题，重点研究装配工艺智能规划、机器人作业技能自主学习、动态作业环境感知、异常主动识别及适应控制以及装配过程仿真等前沿技术，具体包括：

①基于多模态大模型、知识图谱等技术构建Agent，实现装配任务分解、工艺生成、自主纠正以及控制代码自动生成；

②通过可穿戴传感器、肌电、脑电、视频等数据采集手段，研究基于人机交互操作的臂手协同装配技术的机器学习模型；

③高精度、快速类别级6D位姿估计算法，以及机器人绝对定位误差补偿算法、装置；

④基于Issac Sim软件的高保真仿真建模技术，支撑基于模仿学习+强化学习的机器人装配技能模型训练，以及技能在虚实环境中的迁移；

⑤多机器人自感知、自学习、自组织协同规划技术，并针对典型家电装配任务场景开展试验验证（实验室可提供验证环境）。

考核指标：任务分解、工艺生成，代码自动准确构建的一次成功率>97%以上；人机交互操作协同装配技术的机器学习模型20个以上；空调、冰箱等大物件位姿估计时间小于200ms、位置误差≤3mm、孔位误差≤0.1mm；机器人绝对定位控制精度≤0.2mm；基于Issac Sim构建不小于10个场景的高精度仿真模型；训练机器人装配技能模型20个以上，其中20%通过虚实迁移测试；完成3台以上机器人的协同装配的任务级规划算法，并通过3个场景的实际验证。发表EI/SCI检索或同等级别的会议论文不低于2篇；申请发明专利不少于2项。

成果形式：模型、算法、测试报告、论文、专利等。

课题负责人：

    董博士，15101147993

    刘博士，18612402405

研究内容：面向家电、汽车、服装等离散型制造企业，针对工业数据与知识文档五花八门、存储零散，传承管理难；工艺参数配置多、依赖工匠经验，可控性差；生产任务调度复杂，系统协作繁琐、易出错、难以实现全局优化等问题，引入大模型在工业领域应用，研究包括跨模态知识理解、多意图准确识别、复杂任务全局规划以及对工具组合的精准调用等内容，具体包括：

①构建行业语料库，开发语料库管理工具，实现跨模态知识理解、多意图准确识别；

②研究高精度知识检索和内容生成技术，构建多模态工业知识图谱，提升大模型在工业数据的表现；

③研究大模型微调核心技术，实现工业数据集的加工、高性能微调及自学习；

④探索多智能体协同技术，提升工业场景下的通信效率、决策控制及工具调用精度等。（并在天智工业大模型进行应用验证）

考核指标：构建1-2个高质量行业语料库（包含多模态数据在内）；输出高效工业多模态（文本、图片、音视频以及工业图纸模型等）知识图谱的构建及检索方案，支持图检索、语义检索以及全文检索等混合检索召回能力，准确性不低于85%；工业智能体协同技术支持10个以上的智能体协同，意图识别与决策准确率不低于95%，工具调用准确率不低于99%；发表EI/SCI检索或同等级别的会议论文不低于2篇；申请发明专利不少于2项。

成果形式：行业语料库、工业智能体、测试报告、论文、专利等。

课题负责人：

    杨老师，18858182180

研究内容：面向模具产业碳纤维复材设计，使用环氧树脂基体模具替代钢模，研究高效仿真及模具补偿设计，提升制品成型精度；研究真空袋-高温固化工艺和热压罐工艺，改良热膨胀系数和降温速率。

考核指标：碳纤维预浸料产品型面轮廓度要求控制在0.2~0.3之内；环氧树脂基体高温气密合格,热膨胀系数12~20(单位1E-6 /℃)和升降温速率1.5~3℃/min，发表EI/SCI检索或同等级别的会议论文不低于2篇；申请发明专利不少于2项。

成果形式：样品、论文、专利等。

课题负责人：

    钱老师，18266639899

    孙老师，15306396798

研究内容：为深入理解并响应工业企业用户的需求，提供实时生成的个性化问答和精准的产品与服务推荐，本课题重点研究用户需求意图识别与个性化推荐技术，具体包括：

①研究适用于工业场景的高精度用户需求意图识别、分类及预测算法，快速实现对用户输入文本数据的语义理解和意图识别；

②研究个性化推荐算法，建立智能推荐模型，根据用户历史查询记录和当前意图，为用户提供个性化的产品/服务推荐方案，提高用户体验；

③形成面向大规模个性化定制需求的智能认知理论和方法体系。（并在卡奥斯智能交互引擎进行应用验证。）

技术指标：用户需求意图识别、分类及预测算法不少于5项，识别准确率不低于90%；个性化推荐算法不少于5项，推荐准确率不低于90%；发表EI/SCI检索或同等级别的会议论文不低于2篇；申请发明专利不少于2项。

成果形式：算法、模型、论文、专利等。

课题负责人：

    杨博士，18366116836

    孙老师，15684717659

研究内容：针对复杂多变的市场环境，当前智能制造企业面临着个性化需求和同质化产品竞争的双重压力，现有生产模式受国际、国内不确定性因素影响，兼顾个性化需求与大规模生产，实现制造的低成本、高效率和高质量，是设计和制造技术迫切需要解决的重大难题。本课题重点探索研究包括但不限于：

①智能设计：研究多模态人机智能交互、个性化模块协同设计、智能化自适应改进方法等；

②韧性制造：研究智能多源泛在感知、多模态数据封装与建模、数字孪生、智能管控等；

③构建韧性制造系统模型和相应的评估验证方法，建立面向跨行业、跨领域延伸拓展的技术体系。

考核指标：构建至少3个行业（家电、汽车、服装、电子等）产品族的制造系统供应网络模型；构建3个行业产品族的客户需求和运行状态数据库；构建制造系统韧性智能化管控平台；建立基于韧性制造系统关键技术体系等；发表EI/SCI检索或同等级别的会议论文不低于2篇；申请发明专利/软件著作权不少于2项。

成果形式：平台、模型、数据库、研究报告、论文、专利/软著等。

课题负责人：

    董博士，15101147993

研究内容：面向家电、汽车等行业工业互联智能平台开放性、安全性和可靠性不足等问题，开展平台技术研究，包括并不限于：

①研究多源异构工业组件群，海量数据融合、清洗及质量评价技术，搭建第三方开发者接入的开放式大规模个性化定制工业互联智能原型平台；

②研究工业机理模型及智能算法和技术体系，工业机理模型数字化封装和复用技术，支持工业智能应用APP产品落地；

③在平台网络及数据安全方面，研究基于“IOT+联邦学习+区块链”融合的工业数据安全共享技术，包括分布式处理机制、分布式数据存储机制及高效分布式节点共治技术等，为数据保护提供合规，细粒度访问控制，威胁检测，加密等核心功能；

④构建端云融合的数据空间治理管控体系。（并在卡奥斯工业互联网平台验证。）

考核指标：面向实现大规模数据采集、封装与传输总延时小于100ms;构建数据驱动的全产业链知识图谱3个及以上；数据空间治理管控体系相关行业标准1项；发表EI/SCI检索或同等级别的会议论文不低于2篇；申请发明专利/软件著作权不少于2项。

成果形式：平台、机理模型、行业标准、论文/软著、专利等。

课题负责人：

    闫老师，18663930163

1．申请人应获得博士学位或具有副高级以上专业技术职称，在相关领域有一定的研究基础和成果，且有固定研究单位，特别鼓励海外优秀学者进行申报。申请人还应符合《大规模个性化定制系统与技术全国重点实验室开放课题管理办法》（附件1）的其他要求。实验室固定研究人员及未结题课题负责人不得参与本次课题申报。

附件1 大规模个性化定制系统与技术全国重点实验室管理办法.pdf

2．课题负责人应围绕上述方向之一，与实验室固定人员联系，共同开展针对大规模个性化定制系统与技术的前沿技术研究工作，研究内容具有领先性且与产业需求高度契合。

3．课题在研期间，课题负责人每年须到实验室开展5天以上的研究工作，至少做一次公开报告。

4．申请人需按时提交年度报告、中期进展报告和结题报告，未按时提交的项目终止下一年度的资助，课题申请人三年内不得再次申请本室开放课题。

5．资金资助的课题成果归实验室所有，技术指标按照开放课题申请及任务书执行，论文的第一作者必须注明为“大规模个性化定制系统与技术全国重点实验室，青岛，266000；英文署名为：State Key Laboratory of Massive Personalized Customization System and Technology, Qingdao 266100”。无标注实验室单位名称的成果不计入课题成果数量。论文发表期刊级别、署名单位次序、论文数量均作为课题资助的评判指标之一。