研究所概况

    本研究所由1名教授、4名副教授、1名讲师以及40余位研究生组成。中心依托北京交通大学机械与电子控制工程学院，围绕轨道交通、航空航天、兵器工业等高端装备制造业智能制造和智能运维的需求，长期从事智能制造系统与智能运维服务平台的理论研究和技术攻关，为企业提供智能工厂解决方案20+，智能生产解决方案50+，智能运维解决方案10+。

    1个中心任务：服务高端装备制造业精益化、数字化、智能化提档升级，赋能企业高质量发展

    2个研究基地：海淀本部+丰台科技园轨道交通创新基地

    3个科研定位：

        2个聚焦——聚焦高端装备制造业、聚焦复杂产品智能制造。

        2个转变——数智制造转向数智制造+数智运维转变、信创转变。

        2个领域——产业服务领域与产教融合领域。 

    研究方向1：高端装备制造业数智化转型模式与体系方法

    立足企业转型升级需求，深入工厂开展调研诊断，分析转型升级制约因素，形成整体诊断分析方案。并在此基础上，结合企业短中期发展目标，从工艺产能、运营模式、智能装备、生产布局、仓储物流、工作研究、质量管理与生产信息化等方面进行整体规划，并通过虚拟手段进行仿真验证，进而提高企业转型实施的合理性与有效性，避免单纯技术驱动的转型升级所存在的诸多不足，推动企业生产管理与使能技术的有效融合和匹配，为有效实现企业转型过程中的诊断规划与落地实施的协同和统一提供合理可行的方案。

    研究方向2 ：复杂产品人机协同柔性装配

    所研究的具有核心知识产权的数字化精益装备在融合精益工具（如标准化作业、防呆防错等）与数字化技术的基础上，强调产线内各装备的模块化、可编组以及可重构能力，要求产线各工位装备不仅能够根据作业场景类型和工艺复杂度进行多工位编组，形成不同形式的柔性生产线，而且能够根据不同工序作业要求进行精益数字化场景的定义与工位管控，同时能够与其他工位信息终端之间进行组态与协同生产。通过精益数字化装备的编组，能够满足多种用途的柔性生产模式实施需求，广泛应用于中小型机械、机电产品的装配生产过程。

    研究方向3：云-边-端协同制造与智能管控优化

    所研究开发的边云协同的制造执行系统用于边缘侧制造执行与企业云端生产协同的智能管控系统，系统基于计算机、物联网、边缘计算等信息技术，融合了精益化生产理念，在集成边云协同管理、系统建模组态、资源互联感知、过程监测管控、质量跟踪追溯等功能的基础上，实现对产品生产过程中包括人员、设备、物料、产品、计划等在内的所有生产资源及执行状态的数字化监测与精益化管控，旨在提高生产效率与产品质量，提升生产过程智能化水平。

    研究方向4：工业大数据驱动+AI智能决策

    以轨道运输行业为依托，以大数据分析技术为基础，进行故障预测与健康管理，以云平台、分布式计算为助力，构建了智能运维服务体系与平台。重点进行数据结构设计、分析程序设计、数据接口设计、可视化设计。本平台将最新的数据技术与数据处理能力与经典统计方法相结合，探索建立了多层次、立体式的故障预测与健康管理模型，具有数据管理、模型建立、决策支持等核心功能，助力我国制造业产业升级之路。平台已形成一系列知识产权，创新驱动，跨越发展！

主要科研成果      

      近年来，团队长期从事智能制造系统与智能运维服务平台的理论研究、技术攻关和教学工作。理论研究方面，涉及信息物理融合生产系统运行机理与关键技术、动态调度、可靠性与风险管理等领域。应用研究与技术攻关方面，响应轨道交通、航空航天、兵器工业等高端装备制造业智能制造和智能运维的需求，为企业提供智能工厂解决方案20+，智能生产解决方案50+，智能运维解决方案10+，形成一批关键知识产权。教学方面，构建了全方位渐进式专业实践体系，并探索智能制造人才培养新模式。

教师主要荣誉（以获奖时间排序）

1. 蒋增强，宝钢优秀教师奖，2025年。

2. 蒋增强，国家级一流本科课程（《生产计划与控制》，线上一流）课程负责人，2025年。

3. 蒋增强，中国机械工程学会第二届“科德杯”中国机械行业产教融合教育教学创新大赛全国一等奖（排名6）：“锚需求·通能力·跨领域:轨道交通国际化工程人才产教融合培养体系”，2025年。

4. 蒋增强，北京市高等学校教学名师奖，2024年。

5. 李琦，中国机械工程学会首届“科德杯”中国机械行业产教融合教育教学创新大赛全国二等奖（排名1）：工程筑基、企业助推、思政铸魂：‘智能制造’课程群体系涉及与内涵建设，2024年。

6. 张晗笑，中国系统工程学会优秀博士生学位论文，2024年。

7. 马靖，北京市优秀毕业论文指导教师，2024年。

8. 鄂明成，国家级一流本科课程（《基础工业工程》，线上一流）课程负责人，2023年。

9. 李琦，北京高校“优质本科教案”——质量管理与可靠性，2023年。

10. 李琦，北京交通大学优秀主讲教师，2023年。

11. 马靖，北京交通大学就业创业贡献奖，2023年。

12. 马靖，北京交通大学太阳网集团tcy8722奖教金，2023年。

13. 蒋增强，北京交通大学青年教学名师，2022年。

14. 王强，北京市优秀毕业论文指导教师，2022年。

15. 李琦，北京交通大学工会工作贡献奖，2022年。

16. 李琦，北京交通大学“教书育人先进个人”，2022年。

17. 蒋增强，北京市优秀本科毕业设计指导教师（“基于数字孪生的装配生产线实验系统研究与开发”），2021年。

18. 李琦，第二届北京交通大学教书育人“最美课堂”，2021年。

19. 李琦，北京高校第十二届青年教师教学基本功比赛三等奖，2021年。

20. 集体荣誉，北京交通大学“三育人”先进集体成员，2021年。

21. 蒋增强，中国铁道学会科学技术三等奖，2020年。

22. 李琦，北京交通大学第十三届青年教师教学基本功比赛一等奖，2020年。

23. 蒋增强，北京交通大学就业创业贡献奖，2020年。

24. 蒋增强，北京交通大学智瑾奖优秀青年教师，2018年。

25. 蒋增强，北京交通大学五四奖章-提名奖，2018年。

26. 蒋增强，“轨道车辆”奖教金，2017年。

27. 鄂明成，北京交通大学五四奖章，2009年。

28. 鄂明成，北京交通大学优秀主讲教师，2008年。

教学成果奖（以获奖时间排序，仅展示最高排名）

1. 蒋增强，北京交通大学教学成果特等奖（排名1）：“复杂工程问题‘四性’驱动的‘总工型’工程领军人才培养模式与探索”，2025年。

2. 李琦，北京交通大学本科教学成果一等奖（排名1）：金课筑基，实践助推，思政铸魂：工业工程复合创新人才培养体系构建与实践，2025年。

3. 李琦，北京交通大学本科教学成果二等奖（排名2）：党建引领，AI赋能：工业工程专业特色课程思政建设，2025年。

4. 马靖，北京交通大学研究生教学成果二等奖（排名1）：产学合作、科教融汇:面向专业学位研究生的智能制造课程群建设与实践，2025年。

5. 蒋增强，国家教学成果二等奖（排名3）：面向制造强国战略的“智造”人才培养体系探索与实践，2023年。

6. 蒋增强，北京市教学成果一等奖（排名3）：面向制造强国战略的“智造”人才培养体系探索与实践，2022年。

7. 蒋增强，北京交通大学教学成果特等奖（排名3）：“面向制造强国战略的‘智造’人才培养体系探索与实践”，2021年。

8. 蒋增强，北京交通大学教学成果特等奖（排名6）：“新工科背景下‘五位一体、协同推进’机械大类专业内涵建设与实践”，2021年。

9. 蒋增强，北京交通大学教学成果一等奖（排名1）：“以学生为中心分类培养的工业工程专业渐进式实践体系设计与实践”，2021年。

10. 蒋增强，北京交通大学教学成果一等奖（排名3）：“构建‘五位一体’研究生创新实践竞赛培养体系，提高研究生创新实践能力”，2021年。

11. 蒋增强，北京交通大学教学成果一等奖（排名5）：“学生中心成果导向，机械大类专业内涵建设”，2021年。

12. 鄂明成，北京交通大学教学成果二等奖（排名1）：“工业工程专业核心课程线上线下混合式教学模式设计与实践”，2021年。

13. 蒋增强，北京交通大学教学成果特等奖（排名4），2017年。

14. 蒋增强，北京市高等教育教学成果一等奖（排名4），2017年。

15. 鄂明成，北京市高等教育教学成果一等奖，2009年。

学生主要荣誉（以获奖时间排序）

1. 第十九届“东风日产杯”清华IE亮剑全国工业工程应用案例大赛 （中国创新方法大赛IE创新方法专项赛），特等奖，2024年。

2. 第十八届“东风日产杯”清华IE亮剑全国工业工程应用案例大赛 （中国创新方法大赛IE创新方法专项赛），一等奖，2023年。

3. 王龙龙、叶周虹、单安琪、马骄洋、刘佳敏、付晨骁、刘传杰，第十三届中国挑战杯创业计划竞赛，银奖，2023年。

4. 王龙龙 叶周虹 单安琪 马骄洋 刘佳敏 付晨骁 刘传杰，首都挑战杯创业计划大赛，金奖，2022年。

5. 黄兵、叶周虹、钟清清、曹敬帅、孙安妮、王龙龙、单安琪，第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛，三等奖，2022年。

6. 第十七届“东风日产杯”清华IE亮剑全国工业工程应用案例大赛 （中国创新方法大赛IE创新方法专项赛），特等奖，2022年。

7. 第十六届“东风日产杯”清华IE亮剑全国工业工程应用案例大赛 （中国创新方法大赛IE创新方法专项赛），特等奖，2021年。

8. 黄兵、叶周虹、钟清清、曹敬帅、孙安妮、王龙龙、单安琪，第十一届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛，特等奖，2021年。

9. 高雪、王品喆、单安琪，2020中国大学生机械工程创新创意大赛第三届智能制造大赛本科组数字李生与仿真赛项，单项奖，2020年。

10. 第十五届“东风日产杯”清华IE亮剑全国工业工程应用案例大赛 （中国创新方法大赛IE创新方法专项赛），特等奖，2020年。

代表性纵向及军工项目： 

1. 国家科技重大专项-课题：制造全流程数据即时交互与协同技术，2025/11-2028/10.

2. 国家科技重大专项-任务：重载机车脉动式可重构产线运行机理与重构策略研究，2025/11-2028/10.

3. 国家自然科学基金"青年基金"：随机动态环境下柔性制造系统的冗余设计与运维服务优化, 2025-2027

4. 国家重点研发计划-课题：离散行业集团企业产业链战略管控模式与协同运营机理研究，2024/12-2027/11.

5. 国家重点研发计划-任务：云边端多层次资源协同的群智调配技术研究，2024/12-2027/11.

6. 红果园省部级"企事业"：面向检验检测竞争力指标体系建立的多维数据预处理方法研究，2021/12-2022/12.

7. 红果园省部级"企事业"：传操与热处理分厂生产系统数字化模型研究，2021/9-2022/6.

8. 红果园省部级"四总部"：XX综合保障基地物资保障效能评价分析研究，2021/2-2022/12.

9. 国家市场监督管理总局：产品风险监管机制国内外比较项目，2020/5-2021/6.

10. 国家市场监督管理总局：国内外召回制度对比分析项目，2019/5-2020/6.

11. 国家自然科学基金“面上项目：面向服务的信息物理融合生产系统组织运行机理与全生命辅助方法，2018/1-2021/12.

12. 红果园省部级"科工局"项目：某数据技术现状与体系研究，2018/1-2020/12.

13. 北京市自然科学基金青年基金项目：数据驱动下的双侧动态库存管理模型研究，2018/1-2019/12.

14. 红果园省部级"企事业"项目：数据驱动下企业质量要素关联分析及表征方法研究，2017/9-2018/11.

15. 科技部“科技支撑”：面向高铁列车制造的关键资源信息物理融合策略与物料配送方法研究，2015/4-2017/12.

16. 国家“863”计划项目：高速铁路动车组全生命周期数据集成管理与综合应用技术，2015/1-2017/12.

代表性横向项目： 

1.   横向项目：“ 机械附件修理车间精益管理流程设计 ”，2025-2027.

2.   横向项目：“ 纵横作业管控系统工艺管控与物料管理模块升级部署技术服务 ”，2025-2026.

3.   横向项目：“人机协同交互式虚仿培训平台与 LLM 驱动的产线智能辅助模块建设部署技术服务”，2025-2026.

4.   横向项目：“基于数据驱动的轨道交通制动系统检修可靠性提升与智能管控平台研究”，2025-2026.

5.   横向项目：“制动盘CAA产线生产管理软件技术服务 ”，2025.

6.   横向项目：“多任务多资源均衡算法研究”，2025.

7.   横向项目：“高端装备端-边-云协同交互式智能生产管控系统研发与应用 ”，2024-2025.

8.   横向项目：“排产系统架构研究 ”，2024-2025.

9.   横向项目：“上海海特航空产业基地项目智能化产线咨询”，2024-2025.

10.  横向项目：“基于边缘计算网关的管控工作流系统测试”，2024-2025.

11.  横向项目：“高铁关键零部件生产现场数智化转型咨询”，2024-2025.

12.  横向项目：“高端装备制造业柔性智能装配装备技术体系及关键技术研究”，2024-2026.

13.  横向项目：“新质生产力背景下高校工创中心建设模式与实施路径研究”，2024-2026.

14.  横向项目：“中车智能制造发展指数研究与平台测试”，2024-2025.

15.  横向项目：“大工程观背景下智能制造工程人才培养与综合实践模式研究”，2024.

16.  横向项目：“基于C6修的HXD1系列机车重要部件剩余寿命周期性能研究”2024-2025.

17.  横向项目：“电气车间牵引变流器云边协同智能管控系统研究与开发”2023-2025.

18.  横向项目：“机电车间标动制动控制装置智能制造应用模式与实施路径研究”2023.

19.  横向项目：“基于工业互联网技术的车载设备检修智能化管理平台研发 ”2023-2024.

20.  横向项目：“CAB压力机及高度阀标准工位数字化升级软件服务”2023.

21.  横向项目：智能制造与工业互联网复合型人才培养体系与赋能平台研发，2023/3-2024/6.

22.  成果转化：可编组式的数字化生产工作站(等1项)专利与机电产品模块化智能工位运行管理与控制系统(等2项) 计算机软件著作权实施许可，2023/1-2027/12.

23.  横向项目：多阶段检测系统评估与产品质量预测算法研究，2022/12-2023/3.

24.  横向项目：机车总装车间精益化与信息化建设规划，2022/12-2023/6.

25.  横向项目：面向梯次化智能制造产线的关键技术与应用模式研究，2022/12-2023/12.

26.   横向项目：压力变换阀生产单元数智化改造技术服务，2022/9-2023/8.

27.   横向项目：阀类及CAB产品组装工位数字化升级实施服务，2022/8-2024/2.

28.   横向项目：具有中车特色的智能工厂总体架构与实施路径研究，2022/6-2023/6.

29.   横向项目：EBCU流水线设备搬迁与安调项目，2022/3-2022/6.

30.   横向项目：基于中车设计环境的研发数据协同关键技术研究，2021/12-2022/11.

31.   横向项目：典型结构件焊接工艺绿色制造提升研究，2021/10-2022/9.

32.   横向项目：变流器部件产品组装产线设备软件控制及信息采集实施与开发，2021/9-2022/9.

33.   横向项目：中车数字化精益制造方案，2021/8-2022/6.

34.   成果转化：轨道交通装备网络化协同检修执行系统软著许可，2021/4-2022/6.

35.   横向项目：工艺技术培养体系数字化管控方法研究，2020/8-2022/6.

36.   横向项目：中车工业云测试样机系统，2020/10-2021/10.

37.   横向项目：电气车间模块化数字工位边云协同智能管控系统研发，2020/9-2021/9.

38.   横向项目：电气车间标准工位研究与开发，2020/4-2021/8.

39.   横向项目：神华铁路货车试验列数据采集和分析，2019/9-2021/8.

40.   横向项目：企业智能制造评估体系规划，2019/12-2022/12.

41.   横向项目：电气车间运营规划与三维仿真，2019/8-2020/6.

42.   横向项目：地铁车载电气设备数字化精益检修车间规划，2019/5-2019/12.

43.   横向项目：高铁小部件车间精益化建设规划，2018/9-2019/8.

44   横向项目：精益生产提升及检修产线优化与生产信息化系统研发，2018/8-2019/8.

45.   横向项目：神华重载铁路货车状态检修成套技术研究及装备研制—铁路货车零部件失效规律研究，2018/7-2020/12.

46.  横向项目：纵横机电电气楼一层车间运营问题诊断，2017/8-2018/6.

代表性期刊论文：

1. Joint optimization of condition-based production and maintenance with mutual production-deterioration dependencies[J]. Reliability Engineering & System Safety, 2025, 256, 110679.

2. Optimal irrigation strategies and adaptive decision‐making under groundwater pumping restrictions and precipitation uncertainties[J]. Water Resources Research,2025, 61(7): e2024WR039682.

3. Two-stage distributionally robust optimization for joint system design and maintenance scheduling in high-consequence systems[J]. IISE Transactions, 2024, 1-18.

4. 不确定工艺路线下考虑人员技能的检修车间作业调度研究[J].计算机集成制造系统,2023,29(05):1550-1561.DOI:10.13196/j.cims.2023.05.013.

5. Research on the evaluation method of the operation status of digital workshop in discrete manufacturing industry[J].Production Engineering: Research and Development, 2023.DOI:10.1007/s11740-022-01148-5.

6. The evolution of production scheduling from Industry 3.0 through Industry 4.0[J], International Journal of Production Research, 2022，60（11）: 3534-3554 DOI: 10.1080/00207543.2021.1925772.

7. Modelling and Platform Application of the Behaviour of a Cyber Physical Production System[J]. International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 2021(4):1-22. DOI: 10.1080/0951192X.2021.1972458

8. A Hybrid Modeling Methodology for Cyber Physical Production Systems: Framework and Key Techniques [J]. Production Engineering, 2021. DOI: 10.1007/s11740-021-01062-2.

9. The evolution of production scheduling from Industry 3.0 through Industry 4.0[J], International Journal of Production Research, 2021. DOI: 10.1080/00207543.2021.1925772.

10. 基于数字孪生的生产单元可视化管控[J]. 计算机集成制造系统, 2021, 27(5): 1256-1268.

11. 基于数字孪生的模块化生产系统运行机制及重构方法[J]. 计算机集成制造系统, 2021, 27(2): 510-520.

12. A column generation based algorithm for a resource constrained project scheduling problem with a fractional shared resource[J], Engineering Optimization,2020,5(52)

13. 考虑个体差异的系统退化建模与半马尔科夫过程维修决策研究[J]. 计算机集成制造系统，2020,26（2）：331-339.  (EI: 20201408371225)

14. Study on Edge-Cloud Collaborative Production Scheduling Based on Enterprises With Multi-Factory, IEEE Access, vol. 8, pp. 30069-30080, 2020.（SCI: WOS: 000525411200008）

15. Failure Analysis for Truncated and Fully Censored Lifetime Data With a Hierarchical Grid Algorithm, IEEE Access, 2020, 8(1): 34468-34480. （SCI: WOS：000567609700039）

16. Train Wheel Degradation Modeling and Remaining Useful Life Prediction Based on Mixed Effect Model Considering Dependent Measurement Errors[J], IEEE Access, 2019, 7(1): 159058-159068.

17. An Optimal Reprofiling Policy for High-Speed Train Wheels Subject to Wear and External Shocks Using a Semi-Markov Decision Process[J], IEEE Transactions on Reliability, 2018, 67(4): 1468-1481.

18. Remaining useful life estimation of metropolitan train wheels considering measurement error[J], Journal of Quality in Maintenance Engineering, 2018, 24(4): 422-436.

19. Method of tasks and resources matching and analysis for cyber-physical production system[J], Advances in Mechanical Engineering, 2018, 10(5): 1687814018777828.

20. Distributed Dynamic Scheduling for Cyber-Physical Production Systems Based on a Multi-Agent System[J], IEEE Access, 2018, 6(1): 1855-1869.

21. Optimizing the re-profiling policy regarding metropolitan train wheels based on a semi-Markov decision process[J], Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability, 2017, 231(5): 495-507.

22. 不确定环境下混流装配生产车间的动态物料配送策略研究[J]，计算机集成制造系统2017, 23(10): 2108-2118.

23. Study of manufacturing resource perception and process control of a radio-frequency-identification-enabled decentralized flexible manufacturing system[J], Advances in Mechanical Engineering, 2017, 9(1): 1-12.

24. 低碳策略下的多目标柔性作业车间调度[J], 计算机集成制造系统, 2015, 21(4): 1023-1031.

代表性专著/教材：

1. 马靖，蒋增强，郝烨江，等编著. 智能工厂规划设计（行业/省部级十四五规划教材）[M]. 北京：化学工业出版社，2025（In Press）.

2. 蒋增强，马靖，王强，等编著. 工业数字孪生系统的建模与应用（智能制造关键技术与工业应用丛书）[M]. 北京：化学工业出版社，2025（In Press）.

3. 马靖，蒋增强，郝烨江. 数智化转型战略与智能工厂规划设计[M]. 北京：化学工业出版社，2023年06月.

4. 蒋增强，鄂明成. 机械类国家级实验教学示范中心系列规划教材：工业工程实验与实践教程[M]. 北京：科学出版社; 第1版, 2016年1月.