丁凯 教授

• 学院： 工程机械学院
• 性别： 男
• 出生年月：
• 职称： 教授
• 学位：
• 学历：
• 毕业院校：
• 联系电话：
• 电子邮箱： kding@chd.edu.cn
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• 教育经历：

  2007-2011：中国矿业大学，机械工程及其自动化

  2011-2017：西安交通大学，机械工程

  
  

       主要从事数字孪生、人机协同、生产管控与决策优化等智能制造系统领域的研究。

      主持国家自然科学基金面上项目+青年项目、国家重点研发计划子课题、教育部“春晖计划”、中国博士后科学基金特别资助+面上资助等项目，发表中科院一区期刊论文20余篇、高被引论文5篇，授权发明专利6项，成果转化4项，参编专著1部、教材1部。获陕西省科技进步一等奖、陕西省高校科学技术成果二等奖、第三届《机械工程学报》优秀论文奖等科研奖励5项。

       担任《工业工程》期刊青年编委，IJPR和Mathematics期刊客座编辑，CIRP IPS2、NSFC-RGC国际会议分会主席，受邀在全国数字孪生会议、中国工业工程年会等做特邀报告，IEEE TII、IEEE TSMC: Systems、IEEE IOT、IEEE TASE、IEEE-CAA JAS、RCIM、JMS、JCLP、ADVEI、IJPR、ASME JCISE、CIRP JMST等期刊审稿专家。

一、团队介绍：

       长安大学工程机械学院智能制造系统研究所拥有固定研究人员8人，在站博士后7人，具有副教授以上职称人员5人，团队负责人为惠记庄教授。团队拥有陕西省特支计划领军人才、陕西省教学名师、国家博士后“香江学者”、陕西省高校科协青年人才托举计划入选者以及“长安学者”青年学术骨干等优秀人才。

       团队主要从事制造系统智能化相关研究，包括：工业物联网、数字孪生、智能车间、生产运营管理、智能制造服务、3D打印与增材制造、绿色制造与再制造、精密测量与检测等。近年来，承担省部级以上纵向项目30余项，发表高水平论文100余篇（ESI高被引3篇，中国知网CNKI“三高”论文2篇，中科院一区论文20余篇），授权国家发明专利30余项，登记软件著作权20余项。获陕西省科技进步一等奖、陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖、中国交通教育研究会2019-2021 年度交通教育科学研究优秀成果奖一等奖、中国产学研合作创新成果奖优秀奖、长安大学教学成果奖特等奖等多项奖励。

       智能制造系统研究所下设4个研究小组，如图1所示。

       团队负责人：

       惠记庄教授、博导，个人主页：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/hjz/list.htm；

（1）数字孪生车间生产管控与决策优化小组

主要从事数字孪生、工业物联网、边缘计算、深度学习等技术在智能车间生产执行管控中的应用研究，包括智能车间物联配置、数字孪生建模与仿真、生产状态实时监控、生产扰动识别与自主响应决策、自主动态生产调度优化等。

小组成员：

朱斌教授、硕导，个人主页：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/zb/list.htm；

丁凯教授、博导，个人主页：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/dk100/list.htm；

（2）智能制造服务与工业产品服务系统小组

主要从事服务型制造系统与工业产品服务系统相关研究，包括智能制造服务模式分析、生产性物流服务组织与动态规划、装备远程在线运维服务配置、服务知识共享与服务协作等。

小组成员：

张富强副教授、硕导，个人主页：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/zfq/list.htm；

常丰田讲师、硕导，个人主页：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/cft/list.htm；

（3）绿色低碳制造与装备能耗建模优化小组

主要从事再制造系统、低碳制造系统相关研究，包括装备远程监控与再制造回收决策、再制造系统生产协同与优化控制、高耗能装备在线能耗建模与监测、装备能耗大数据分析与预测优化等。

小组成员：

刘清涛副教授、硕导，个人主页：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/lqt/list.htm；

吕景祥副教授、硕导，个人主页：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/ljx/list.htm；

（4）精密测量与加工质量误差溯源分析小组

主要从事精密测量、误差补偿、加工质量在线监测与误差溯源等方面的研究。

小组成员：

       刘永生副教授、硕导，个人主页：http://js.chd.edu.cn/gcjxxy/lys/list.htm；

二、招生计划：

    研究所每位老师每年招收4名硕士生，团队博导每年招收1~2名博士生，专业方向包括：机械类、自动化、工业工程、管理科学与工程、计算机科学与工程等相关学科。

       欢迎大家报考 长安大学 工程机械学院 智能制造系统研究所。

       研究所将为大家提供丰富的科研条件、良好的科研氛围，同时不定期组织多种形式的课外活动，丰富业余生活~

       有意从事智能制造领域相关研究的同学，请联系：kding@chd.edu.cn。

三、国际交流：

       与瑞典皇家理工学院Lihui Wang院士、瑞典林雪平大学Prof. Ou Tang、澳门科技大学Prof. Felix T.S. Chan、香港理工大学Dr. Pai Zheng、英国剑桥大学Dr. Sichao Liu、英国Cardiff大学Prof. Ying Liu等建立了良好的合作交流关系，可推荐团队优秀成员至上述单位交流访问。

1、 中国机械工程学会，高级会员

2、中国自动化学会3D打印与社会制造专委会（筹），委员

3、International Journal of Production Research, Guest Editor

4、Mathematics, Guest Editor

5、《工业工程》期刊青年编委

研究领域及愿景：

       本团队面向“中国制造2025”、“互联网+”等国家重大战略需求以及国民经济建设主战场，密切跟踪国际智能制造工程领域的科学技术前沿与研究热点，以“科研+教学”双轮驱动、“产-学-研-用”深度融合为主要手段，围绕制造业大规模个性化、网络协同制造等发展需求，重点聚焦于新一代信息技术与人工智能技术驱动下的智能制造模式、智能制造系统与过程的理论研究与技术研发（图1），同时考虑制造业服务化转型、绿色低碳可持续发展等需求，从系统科学的视角研究智能制造服务系统、绿色低碳制造系统等的关键使能技术，旨在建设具有国内先进水平的智能制造系统工程研究基地，为国家培养具有过硬专业素养和科研实力的智能制造领域高端人才，服务于我国制造企业转型升级与国家地方经济发展。

       1、技术视角：工业物联网，信息物理系统，数字孪生，云-边协同计算，深度学习；

       2、应用视角：“人-机-物”群智赋能与协同机理、信息物理生产系统（CPPS）自治管控与决策优化；

图1 智能制造研究体系

本科生专业课程：

1. 人工智能及其应用

2. 工业互联网与大数据

3. 智能制造执行系统技术（双语）

4. 工程运筹管理

本科生通识教育选修课程：

1. 智能制造与智能工厂

研究生专业课程：

1. 数字孪生技术

2. 数控加工与编程

• 国家自然科学基金面上项目，数据/模型混合驱动的固体火箭发动机喷管装配产线云-边协同优态调控，2025~2028

• 中国博士后基金特别资助项目，数据/知识混合驱动的智能车间群智自治协同运行控制方法，2022-2024

• 国家重点研发计划项目子课题，大规模制造产业工业互联平台研发与应用，2021~2024

• 中国博士后基金面上项目，数据/模型混合驱动的智能制造单元动态运行控制技术研究，2021-2023

• 教育部“春晖计划”项目，基于云-边协同的智能车间自治生产过程感知、控制与群智协同决策，2020~2022

• 国家青年科学基金青年项目，信息物理社交融合驱动的社群化制造车间物联配置与自主运行方法研究，2018~2020

1. Jizhuang Hui, Yaqian Zhang, Kai Ding*, Lei Guo*, Chun-Hsien Chen, Lihui Wang. A multi-stage approach for desired part grasping under complex backgrounds in human-robot collaborative assembly. Advanced Engineering Informatics, 2024, 62:102778. [中科院一区TOP, IF: 8.0]

2. Jizhuang Hui, Kangqian Zheng, Kai Ding, Xueliang Zhou, Jingxiang Lv*, Felix T.S. Chan*. Automatic blockchain network configuration and optimization for credible and authorized data sharing in social manufacturing networks. International Journal of Production Research, 2024. [中科院二区, IF:9.2]

3. Lei Guo, Zhengcong Duan, Wanjin Guo, Kai Ding*, Chul-Hee Lee, Felix T.S. Chan*. Machine vision-based recognition of elastic abrasive tool wear and its influence on machining performance. Journal of Intelligent Manufacturing, 2024. [中科院一区TOP, IF:8.3]

4. Jizhuang Hui, Yaqian Zhang, Kai Ding*, Lei Guo*, Chun-Hsien Chen, Lihui Wang. A multi-stage approach for desired part grasping under complex backgrounds in human-robot collaborative assembly. Advanced Engineering Informatics, 2024, 62:102778.  [中科院一区TOP, IF: 8.0]

5. Jizhuang Hui, Kangqian Zheng, Kai Ding, Xueliang Zhou, Jingxiang Lv*, Felix T.S. Chan*. Automatic blockchain network configuration and optimization for credible and authorized data sharing in social manufacturing networks. International Journal of Production Research, 2024.  [中科院二区]

6. Yaqian Zhang, Kai Ding*, Jizhuang Hui, Sichao Liu, Wanjin Guo, Lihui Wang. Skeleton-RGB integrated highly similar human action prediction in human-robot collaborative assembly. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2024, 86: 102659. [中科院一区TOP, IF:10.4]

7. Kai Ding, Anjie Li, Jingxiang Lv*, Fu Gu*. Decarbonizing ceramic industry: Technological routes and cost assessment. Journal of Cleaner Production, 2023, 419: 138278. [中科院一区TOP, IF:11.1]

8. Zhiqiang Yan, Jizhuang Hui*, Jingxiang Lv, Donald Huisingh, Jian Huang, Kai Ding*, Hao Zhang, Qingtao Liu. A hybrid mechanism-based and data-driven approach to forecast energy consumption of fused deposition modelling. Journal of Cleaner Production, 2023, 413: 137500. [中科院一区TOP, IF:11.1]

9. Fengtian Chang, Guanghui Zhou, Qian Huang, Kai Ding*, Wei Cheng, Jizhuang Hui, Yifan Zhi, Chao Zhang. A dynamic multi-layer maintenance service network evolution and decision-making method for service-oriented complex equipment. Computers & Industrial Engineering, 2023, 181: 109319. [中科院一区TOP, IF:7.9]

10. Felix T.S. Chan, Kai Ding. Industrial intelligence-driven production and operations management, International Journal of Production Research, 2023, 61(13): 4215-4219. [中科院二区TOP, IF:9.2]

11. Kangqian Zheng, Kai Ding*, Jizhuang Hui, Fuqiang Zhang, Jingxiang Lv, Felix T.S. Chan*. Blockchain-based credible manufacturing data sharing for a collaborative manufacturing supply chain. International Journal of Production Research, 2023, DOI: 10.1080/00207543.2023.2217292. [中科院二区TOP, IF:9.2]

12. Jingyuan Lei, Jizhuang Hui*, Fengtian Chang, Dassari Salim, Kai Ding*. Reinforcement Learning-based Dynamic Production-Logistics-Integrated Tasks Allocation in Smart factories. International Journal of Production Research, 2023, 61(13): 4419-4436. [中科院二区TOP, IF:9.2]

13. Yaqian Zhang, Kai Ding*, Jizhuang Hui, Jingxiang Lv, Xueliang Zhou, Pai Zheng. Human-object integrated assembly intention recognition for context-aware human-robot collaborative assembly. Advanced Engineering Informatics, 2022, 51: 101792. [中科院一区TOP, IF:7.862]

14. Kai Ding, Zhangqi Niu, Jizhuang Hui, Xueliang Zhou, Felix T.S. Chan*. A Weld Surface Defect Recognition Method Based on Improved MobileNetV2 Algorithm. Mathematics, 2022, 10: 3678. [中科院三区, IF:2.4]

15. Bin Zhu, Yaqian Zhang, Kai Ding*, Felix T.S. Chan*, Jizhuang Hui, Fuqiang Zhang. Lot-sizing Decisions for Material Requirements Planning with Hybrid Uncertainties in a Smart Factory. Advanced Engineering Informatics, 2022, 51: 101527. [中科院一区TOP, IF:7.862]

16. Kai Ding*; Yijie Zhang; Felix T.S. Chan; Chaoyang Zhang*; Jingxiang Lv; Qiang Liu; Jiewu Leng; Hailing Fu. A cyber-physical production monitoring service system for energy-aware collaborative production monitoring in a smart shop floor. Journal of Cleaner Production, 2021, 297: 126599. [中科院二区TOP, IF:11.072]

17. Kai Ding; Jingyuan Lei; Fuqiang Zhang*; Yan Wang; Chuang Wang. Analyzing the cyber-physical system-based autonomous collaborations among smart manufacturing resources in a smart shop floor, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 2020, 234(3): 489-500. [中科院四区, IF:2.61]

18. Kai Ding*; Jingyuan Lei; Felix T.S. Chan; Jizhuang Hui; Fuqiang Zhang; Yan Wang. Hidden Markov model-based autonomous manufacturing task orchestration in smart shop floors, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2020, 61: 101845. [中科院二区, IF:5.666，ESI高被引论文]

19. Kai Ding*; Felix T.S. Chan; Xudong Zhang; Guanghui Zhou; Fuqiang Zhang. Defining a Digital Twin-based Cyber-Physical Production System for autonomous manufacturing in smart shop floors. International Journal of Production Research, 2019, 57(20):6315-6334. [中科院三区, IF:4.577，ESI高被引论文]

20. Kai Ding*; Xudong Zhang; Felix T.S. Chan; Ching-Yuen Chan; Chuang Wang. Training a Hidden Markov Model-Based Knowledge Model for Autonomous Manufacturing Resources Allocation in Smart Shop Floors, IEEE Access, 2019, 7: 47366-47378.

21. Kai Ding; Pingyu Jiang*; Shilong Su. RFID-enabled social manufacturing system for inter-enterprise monitoring and dispatching of integrated production and transportation tasks. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2018, 49: 120-133. [中科院二区, IF:4.392]

22. 丁凯，赵欣悦，吕景祥*，朱斌. 基于改进天牛群算法的柔性作业车间调度. 郑州大学学报（工学版），2023-06-30，已录用.

23. 雷震, 刘宇华, 丁凯*, 陈浩祥, 李东伟. 基于数字孪生的射电望远镜结构热变形补偿系统. 系统仿真学报, 2024. [中国科协高质量期刊T1级]

24. 惠记庄, 邓伟森, 丁凯*, 徐子健, 程高. 基于BIM与物联网的钢桥智能建管养系统研究与应用. 公路交通科技, 2023, 40(9): 156-164. [中国科协高质量期刊T1级]

25. 惠记庄, 樊博涵, 丁凯*, 程旭东, 刘永健, 程高. 基于虚拟现实的钢结构桥梁装配化施工仿真系统. 建筑科学与工程学报, 2022, 39(4): 108-116. [中国科协高质量期刊T2级]

26. 罗丹; 惠记庄; 丁凯*; 张泽宇; 邵树军; 杜超. AMPSO与SVR相结合的铣刀寿命预测研究. 机械科学与技术, 2023, 42(5): 730-735. [中国科协高质量期刊T3级]

27. 丁凯*; 罗丹; 张旭东. 考虑设备布局的智能车间生产任务动态分配方法. 制造业自动化, 2022, 44(7): 91-94. [中国科协高质量期刊T3级]

28. 丁凯; 陈东燊; 王岩; 朱学凯; 张富强*; 张超. 基于云—边协同的智能工厂工业物联网架构与自治生产管控技术. 计算机集成制造系统, 2019, 25(12): 3127-3138. [中国科协高质量期刊T1级，“三高”论文]

29. 丁凯; 张旭东; 周光辉; 王闯*; 杨海东; 张富强; 曹学鹏. 基于数字孪生的多维多尺度智能制造空间及其建模方法. 计算机集成制造系统, 2019, 25(6): 1491-1504. [中国科协高质量期刊T1级，“三高”论文]

[1] 2022年陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖二等奖，排名4.

[2] 2022年中国产学研合作创新成果奖优秀奖，排名7.

[3] 2023年陕西省科技进步一等奖，排名9.

[1] 第十届全国机械创新设计大赛省二等奖. 2022.

[2] 一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛优秀奖，2021.

[3] 首届大学生低碳循环科技创新大赛三等奖，2022.

[4] 第九届全国机械创新设计大赛省三等奖. 2020.

[5] “互联网+”大学生创新创业大赛校赛铜奖. 2020.

[6] “互联网+”大学生创新创业大赛校赛金奖, 2019.

[7] “互联网+”大学生创新创业大赛校赛银奖, 2019.

[8] 长安大学优秀毕业设计（论文）指导教师，2018.

[9] 长安大学“先进科研工作者”，2023.

[10] 长安大学工程机械学院“党员先锋岗”，2022.

[11] 中国交通教育研究会2019-2021 年度交通教育科学研究优秀成果奖一等奖, 2022.

[12] 长安大学校级教学成果奖特等奖，2023.

[13] 长安大学校级教学成果奖特等奖，2021.

2017-2019：长安大学工程机械学院，讲师

2019-2020：香港理工大学工业与系统工程系，香江学者

2019- 2023：长安大学工程机械学院，副教授

2023至今：长安大学工程机械学院，教授