团队负责人：

仲梁维 教授，系主任，上海理工大学CAD中心主任，教育部教学指导委员会委员，上海机械工程学会理事，上海机械工程学会制造技术与装备专业委员会秘书长，上海市工程图学会理事，机械工业精密磨削重点实验室副主任，机械工业机械人重点实验室技术委员会委员。

研究方向为计算机辅助智能设计、机械快速设计及敏捷制造系统、医疗设备研发、产品数据管理系统（PDM）、企业信息化、虚拟技术、有限元分析、多孔点阵结构、新型机械结构设计等方面的研究。

先后承接和参与了40多项国家自然基金、产学研项目等，多项科研成果投入生产并获得12项软件著作权，发明及实用专利14项。发表论文120余篇，先后主编出版3本教材。曾荣获省部级科学技术进步奖7项。

一、产品智能快速设计技术

智能快速设计技术是当市场在对产品多样化、瞬变性等需求加强的形势下提出并发展起来的。快速设计技术可以有效的解决产品的设计速度和“人才荒”问题。产品投放市场时间日益成为决定产品竞争力的重要因素。

智能快速设计技术从企业实际出发，根据企业的设计流程，将设计知识和设计专家的经验沉淀于软件中，快速设计系统实现了基于订单型产品设计过程的优化计算、参数化设计、数据管理、工艺设计一体化，提高了产品设计质量，并使产品的开发设计速度提高20倍以上，在输入设计参数后快速设计系统能输出三维和二维CAD图纸、设计报告、标准件、采购件、加工件、外协件汇总表，工艺汇总表，产品BOM。一般人员在经过短期的培训后即可操作。本技术从企业实际出发，研制一种基于模块化技术的产品智能快速设计平台结构，并且在此基础上研究了各种二维和三维CAD系统与PDM/ERP软件的接口、数据通信及基于产品定制的参数化设计方法，本技术实现了基于订单型产品设计过程的优化计算、参数化设计、数据管理、工艺设计一体化，提高了产品设计质量，并使产品的开发设计速度提高3倍到20倍以上。用户在输入基本参数后可以自动生成全部的图纸及计算说明书、BOM等资料。

二、机械产品结构智能优化设计（轻量化）技术

通常达到机械轻量化的主要途径有两种：一是改进机械本身使用的材料，二是采用先进设计手段，使机械结构更加合理。采用新型材料由于制造成本、加工工艺、环保等方面的问题，新材料很难用于一般机械上，而通过结构优化在保证满足性能要求的前提下，实现轻量化却更具有实际意义。

本技术就是结合CAD技术、有限元技术、博弈技术、拓扑优化技术、数据挖掘、多目标优化等技术对机械结构进行轻量化设计的技术。采用本技术在保证强度、刚度、稳定性、加工成本的前提下减少质量，降低成本。

三、质子/重离子治疗仪具有360°旋转机架的治疗室

质子治疗肿瘤已被全世界评估为疗效最好、副作用最少的治疗方法，质子放射治疗肿瘤需要质子重离子治疗设备，质子重离子治疗设备价格昂贵，目前国际上也只有少数的医院具有，高昂的成本设备成本是质子重离子治疗推广应用的最主要瓶颈，质子重离子治疗设备要实现适形治疗，需要高效地控制束流的横向位置、纵向的能量分布，以精准地匹配病灶的形状，这就需要能够360°旋转、等中心点的旋转机架，上海理工大学与其他单位利用在航天领域的合作成果和相关的自主技术，破解了质子重离子束用于实体瘤的精准治疗的核心技术和工程难题，成功研发质子重离子治疗仪360°旋转机架，位置精度达到了<1mm,为质子重粒子治疗设备小型化、降低成本、更普及推广打下了坚实的基础。质子重离子治疗仪360°旋转机架是质子重离子治疗仪的重要组成部分，它能将粒子束按照最优路径准确打到患者的肿瘤位置，减少对健康部位的损害，更有效的杀死癌细泡。

四、车间生产管理系统

本系统适用于机械加工企业，系统根据BOM及工艺信息，对每一道工序能精确的进行管理，可以打印工票、统计工票、料废工废管理、质检统计、按人及按班组工时统计、按工作令及产品统计加工成本，实时显示工件加工状态，为用户提供一个快速反应、精细化的制造过程管理平台，对企业降低成本、提高交货准确率、提高产品的质量有很大的促进作用。系统采用B/S网络架构，可以同时使用于生产部门、质检部门、工艺部门、标准化定额部门。

图1.采用颜色表示零件加工状态及工票情况

图2.质检情况统计

图3.工时统计报表

图4.工时查询

五、新型高效免维护垂直轴直驱的家用风力发电机

利用“特殊空气动力学原理”，成功实现H型结构设计，叶片选用飞机翼形形状，在风轮旋转时，不会因变形而改变效率，该产品适合运行风速范围扩大到2.5～25m/s，具有低风速运转、发电量大、占地空间小、安装方便、寿命长、经济性好等特点，应用场合广泛，可应用在学校、机关、厂矿及普通家庭。

六、起重机智能快速设计系统

桥式起重机快速设计系统适用于起重机设计生产企业，设计人员输入一些主要参数后，系统根据知识库自动确定主梁、起升机构、小车等机构的形式，经设计人员确认后，自动生成所有结构的三维及二维（AutoCAD）图纸，自动进行强度刚度校核，自动生成设计文档，满足GB3811的要求。系统具有设计速度快，设计接果准确，基于三维设计的特点。