个人信息 / 上海 / 工业与 AI

胡生翔Hu Shengxiang

工业数字孪生与 AI 应用解决方案工程师

我关注工业系统、数字孪生和 AI 应用之间的结合。学习与工作经历让我接触了生产流程、自动化、仿真、人机交互和软件工具,也让我逐渐开始思考:如何把分散的工程信息组织起来,让复杂系统更容易被理解、验证和使用。现在,我希望继续探索 AI 如何进入具体流程、帮助人完成工作。

当前
AI 解决方案专家
教育
慕尼黑工业大学硕士 · 同济大学工学学士
方向
AI 应用 · 工业仿真 · 数字孪生
联系
hushengxiang0630@163.com
教育与工作经历
2016–2021

同济大学 · 上海

工业工程 · 工学学士

生产系统、流程分析、运筹与工业工程方法,从整体流程和资源关系的角度理解制造系统。

2021–2024

慕尼黑工业大学 · 慕尼黑

人因工程 · 理学硕士

人机交互、界面设计、数据分析与工程系统,关注技术如何被人理解、使用和接受。

2023–2026

BMW 集团 · 慕尼黑

数字孪生 / 虚拟调试

工业仿真、虚拟调试、数字化培训与系统集成开发,理解数字模型如何进入真实的工程流程并产生实际价值。

当前方向

AI 应用与数字仿真

连接仿真工具、工业数据和可解释智能系统。

运行中 / ASM-A01THREE.JS · 工业场景模拟● 在线
正在启动工业场景正在准备轻量移动端渲染…
02 / 重点项目

体验三个有趣场景

体验企业实践、个人探索和研究工作的有趣项目,感受在工业仿真、工具构建、数据分析与人机交互方面的不同想法。

BMW Group · 企业系统技术项目

工业故障仿真与培训系统

复用虚拟调试资产,自动识别站点并继承标准故障库,构建覆盖设备生命周期的数字孪生培训平台。

成果全球部署覆盖 1000+ 培训用户,沉淀 200+ 可复用故障场景,并将故障排除能力提升了 25%。

  • C#
  • .NET
  • PLCSim
  • OPC UA
  • Fault Injection

操作步骤

  1. 01站点识别与环境检查选择角色和站点,识别设备、信号点与训练对象并确认模拟环境。
  2. 02标准故障继承从标准化故障列表生成站点场景,并支持增删查改。
  3. 03模拟验证同一故障同步驱动 PLC 信号、HMI 报警与二维模型。
  4. 04培训报告验证诊断和恢复答案,记录得分与完整执行链路。
亲自试一试展开体验,探索项目如何运作
交互演示滚动到这里时自动准备
项目详情
项目概述

这是一个基于数字孪生的工业培训平台:复用虚拟调试阶段建立的模型与控制逻辑,并将其拓展为贯穿生产系统生命周期的可复现故障培训与验证能力。

  • 200+可复用故障场景
  • 1000+培训用户覆盖
  • 25%故障排除能力提升

问题 / 背景

工业故障排除培训长期依赖真实设备和难以稳定复现的现场故障,成本高、风险大,也难以规模化;如果为培训单独重建数字孪生,又会带来可观的建模成本。与此同时,虚拟调试阶段已经完成的模型与控制逻辑在投产后往往没有被持续利用,因此需要把既有资产拓展到生产系统全生命周期,减少重复工程投入,并形成新的培训业务。

方案

平台通过统一接口层连接虚拟调试模型、PLCSim 与基于 OPC UA 的 HMI:系统自动识别站点设备、信号点和训练对象,从标准化故障库继承适用场景并生成站点级培训配置,再通过多层级故障注入同步驱动 PLC 变量、数字孪生对象行为和 HMI 报警,使用户能够在不影响生产设备的情况下完成故障配置、复现、诊断与恢复验证的完整流程。

结果 / 影响

平台已在德国、匈牙利、墨西哥、中国和美国的五座工厂落地,并支持新一代电池生产相关的开发与培训场景。全球部署覆盖 1000+ 培训用户,沉淀 200+ 可复用故障场景,并将故障排除能力提升了 25%。

重点

  • 自动识别站点设备、信号点和训练对象,减少手动建模与配置工作。
  • 从标准化故障列表继承适用场景,自动形成站点级故障库和训练配置。
  • 在信号层、仿真对象层和 HMI 交互层进行多层级故障注入。
  • 通过接口层连接仿真运行环境、PLCSim 和基于 OPC UA 的 HMI 控制。
  • 将故障逻辑构造成基于场景的训练机制,使测试从被动排障转向主动验证。

技术

  • C#
  • .NET
  • PLCSim
  • OPC UA
  • Fault Injection
  • Simulation
  • HMI
系统拓扑

站点内容经识别后继承标准化故障列表,形成站点训练配置,再同步驱动三个验证对象。

  1. 01站点识别设备、信号点与训练对象
  2. 02标准故障继承生成站点级场景与训练配置
  3. 03同步执行接口统一映射状态、信号与命令
PLC / PLCSim输入、输出与安全互锁
Simulation Model对象行为与可视化反应
HMI / OPC UA报警、状态与操作反馈
S.Hu · 个人项目技术延展项目

工业仿真数据智能 Agent

使用结构化文档描述工业场景,通过意图识别自动生成数字孪生,并在同一框架中完成缺陷模拟与工程输出。

成果结构化 YAML 与三维位姿在四类可复现缺陷场景中保持双向同步,并从统一场景状态生成 USD、Metadata 与相机输出。

  • NVIDIA Isaac Sim
  • OpenUSD
  • YAML
  • Synthetic Data Generation
  • Industrial Digital Twin

交互路径

  1. 01识别意图并配置将场景需求映射为结构化文档、资产引用和参数规则。
  2. 02生成数字孪生根据文档自动组合工业组件、对象关系与 USD 场景树。
  3. 03模拟缺陷与错误复用同一场景定义切换正常状态与四类参数化异常。
  4. 04按需组织输出从统一场景状态生成结构树、报告、Metadata 与场景截图。
亲自试一试展开体验,探索项目如何运作
交互演示滚动到这里时自动准备
项目详情
项目概述

这是一个配置驱动的工业仿真框架:以结构化文档统一描述场景,自动搭建数字孪生,同时支持缺陷模拟、三维参数回写与按需输出。

  • YAML ↔ 3D场景双向映射
  • 04可复现缺陷场景
  • USD + JSON统一输出状态

问题 / 背景

工业数字孪生和仿真数据生产仍高度依赖人工搭建 USD 场景、摆放资产和调节参数;当场景发生变体或需要复现缺陷时,工程师往往需要重复建模并重新整理输出资料,导致成本高、复现性不足,也难以把场景知识复用到其他站点和项目。

方案

框架将意图识别、结构化描述、数字孪生构建、缺陷模拟和输出生成串联为一条配置驱动的流程:场景需求被转换为 YAML 配置,可复用资产、材质和对象关系据此自动组合为 USD Stage 与层级树;三维编辑会把位姿回写文档,参数化缺陷与正常状态共用同一场景定义,报告、结构树、Metadata 和场景截图则从同步后的状态按需生成。

结果 / 影响

框架将原本分散的场景搭建、缺陷复现和资料输出整合为可复用流程。同一份结构化文档可以持续驱动数字孪生与多种工程输出,资产、意图规则、故障模型和输出模块也能够独立扩展,便于迁移到不同站点、项目和仿真数据任务。

ISAAC SIM 应用闭环实录

重点

  • 以结构化文档作为场景配置和三维建模的统一入口。
  • 根据场景意图生成资产、参数和对象关系配置。
  • 通过可复用工业组件和模块化 USD 资产库搭建数字孪生。
  • 以参数化状态模拟缺陷与错误,使正常与异常工况共用一套场景定义。
  • 同步 YAML、三维位姿与 USD 层级结构,保持统一的场景状态。
  • 资产、故障规则和输出模块均可独立扩展,并按需生成结构树、报告和场景截图。

技术

  • NVIDIA Isaac Sim
  • OpenUSD
  • YAML
  • Synthetic Data Generation
  • Industrial Digital Twin
  • AI Agent
  • Scene Configuration
  • USD Asset Composition
配置驱动的应用闭环

场景需求先被识别并写入结构化文档,文档驱动数字孪生场景与层级树自动生成;三维编辑和缺陷模拟持续更新统一场景状态,报告、结构树与场景截图再从该状态按需输出。

  1. 01场景意图将任务需求解析为配置目标与规则
  2. 02结构化描述YAML 定义资产、参数、关系与缺陷
  3. 03数字孪生运行时自动构建 USD Stage 并维护统一状态
  4. 04按需输出从场景树生成资料与工程证据
文档 ↔ 三维结构参数与对象位姿双向同步
缺陷与错误模拟正常状态和参数化异常共享同一场景
结构树与可视证据层级树、报告、Metadata 和场景截图
TUM · 人因工程项目运动评估研究

基于视觉的人体动作评估与反馈系统

把抽象的气功动作转化为个体相对评分、统计证据与关节级反馈,并通过 20 余名被试验证。

成果项目通过 20+ 名被试验证了 6 组关节相对评分,并将动态与群体统计可视化整合为可复用的运动评价框架。

  • Human Factors
  • Experimental Design
  • MATLAB
  • RStudio
  • Statistical Analysis

交互路径

  1. 01比较动作表现切换参考动作与待改进动作,查看整体评分和关键关节变化。
  2. 02进行局部修正定位颈、肩、肘、腕、胯或膝,并拖动关节测试修正方向。
  3. 03检查评价依据比较个体相对与绝对阈值,并查看五类运动学指标。
  4. 04验证群体证据调节被试数量,在箱型图、集中趋势与评判精度之间切换。
亲自试一试展开体验,探索项目如何运作
交互演示滚动到这里时自动准备
项目详情
项目概述

一项将资深动作转化为可复用相对评价框架的人因工程研究,覆盖实验设计、运动学数据处理、统计可视化与个体反馈。

  • 20+测试被试
  • 06关键关节组
  • 05运动学指标

问题 / 背景

气功动作较为抽象,难以用单一绝对值评价。被试的身体比例、活动范围与动作幅度各不相同,单纯观察既主观,也难以定位需要修正的关节和动作阶段。因此,项目需要建立兼顾客观性与个体差异的评价依据,通过群体统计验证其稳定性,并说明教学视频应如何呈现动作。

方案

项目基于资深运动员和教学视频完成实验设计、参考动作定义与评分逻辑设计;合作企业提供计算机视觉识别与骨架序列,项目则依据气功运动的动作特征研究并筛选关节角度、速度、加速度、角速度与角加速度作为评价维度,再使用 MATLAB、RStudio 完成数据清洗与处理,并依据相关性和动作模式建立不依赖绝对幅值的个体相对评分。动态关节诊断与箱型图、平均数、中位数、四分位数和置信区间结合,使个体反馈与群体统计证据可以共同验证。配套眼动实验进一步形成兴趣区域分析与教学视频拍摄规范。

结果 / 影响

20 余名被试的测试把个体相对关节评分与动态、群体两级证据连接起来;统计图表呈现差异、集中趋势与不确定性,参与者增加后评价依据也逐步稳定。项目最终沉淀出可迁移到其他运动的实验与数据评价框架,以及基于眼动兴趣区域形成的教学视频拍摄规范。

重点

  • 从资深运动员与教学视频出发设计实验并提炼评分标准,使抽象动作能够被客观评价。
  • 明确项目边界:合作企业提供 CV 骨架序列,项目工作集中于实验设计、数据处理、评分体系与评价框架。
  • 使用角度、速度、加速度、角速度和角加速度的相对相关关系,而不是统一的绝对阈值。
  • 把颈、肩、肘、腕、胯与膝的动态反馈和群体统计分析连接在同一评价流程中。
  • 通过箱型图、平均数、中位数、四分位数与置信区间呈现个体差异,并展示样本增加后评判稳定性的提升。
  • 在 20 余名被试中验证评价框架,并通过反馈优化气功运动表现。
  • 结合眼动兴趣区域与动作分析,形成教学视频拍摄指导规范。
  • 数据处理、评分与可视化流程可复用于其他运动项目。

技术

  • Human Factors
  • Experimental Design
  • MATLAB
  • RStudio
  • Statistical Analysis
  • Data Visualization
  • Relative Scoring
  • Skeleton Data
  • Eye Tracking
实验设计、数据处理与评价闭环

合作企业提供 CV 骨架序列作为数据输入;项目贡献从实验与评分标准设计开始,贯穿运动学数据处理、相对评价、统计验证与可视化反馈,并通过眼动研究补充教学视频规范。

  1. 01实验与标准设计从资深动作、教学视频和研究问题定义评价依据
  2. 02指标研究与数据处理依据运动特点筛选五类指标,并处理六组关节数据
  3. 03相对评分与统计验证结合个体动作模式、群体分布和样本不确定性
  4. 04动态与群体可视化输出关节反馈、箱型图、集中趋势与评判精度
个体与群体证据连接关节级反馈、统计分布与评价稳定性
可复用评价框架实验、数据、评分和可视化流程可迁移到其他运动
教学视频规范依据眼动兴趣区域形成镜头与构图指导
03 / 其他项目

更多项目与实践

其他企业项目、个人项目与研究实践。展开后可以查看完整背景、方案、结果与相关技术。

个人项目

产线自动生成器

基于 Unity 与 JSON 结构化文本快速生成工业产线场景,支持组件信息查看与基础故障模拟。

+
项目概述

基于 Unity 与 JSON 结构化文本快速生成工业产线场景,支持组件信息查看与基础故障模拟。

问题 / 背景

工业场景的手动搭建与组件整理较为耗时,也难以快速验证不同产线结构。该项目尝试通过统一的结构化描述生成场景,同时让产线组件及其功能信息保持清晰、可追踪。

方案

系统读取 JSON 配置,在 Unity 中自动生成 Line / Station / Device 层级结构,并按照统一规则为组件命名。相同的数据结构可用于生成简单或复杂场景,使产线布局、组件关系与功能信息保持一致。

结果 / 影响

完成了一个结构化文本驱动的产线快速建模原型,验证了从配置到场景结构与交互展示的生成流程。该项目侧重快速建模和系统表达,不代表完整的工业仿真系统。

项目实录 · 产线自动生成器

核心功能

  • 基于 JSON 的配置驱动建模。
  • 自动生成 Line / Station / Device 层级结构。
  • 支持 Conveyor、Sensor、RobotBase 等组件类型。
  • 按统一规则生成结构化组件名称。
  • 支持 simple / complex 两种场景布局。
  • 支持传送带阻塞故障的触发与恢复。

交互

  • 使用 WASD 与鼠标控制场景视角。
  • 指针悬浮在组件上时显示名称、类型和功能等信息。
  • 切换简单与复杂场景布局。
  • 触发并恢复传送带阻塞故障。

技术

  • Unity
  • JSON
  • Configuration-driven Design
  • Scene Interaction
  • Fault Simulation
个人项目

Aster 桌面助手

一个能够记录长期与短期目标、关注个人兴趣,并持续筛选和推送相关新闻与信息的桌面私人助理。

+
项目概述

一个能够记录长期与短期目标、关注个人兴趣,并持续筛选和推送相关新闻与信息的桌面私人助理。

问题 / 背景

在快节奏的 AI 时代,有价值的信息很容易被持续更新的内容淹没。人们往往需要反复搜索新闻、记住尚未完成的计划,再把零散信息与个人目标重新联系起来。Aster 将这些需求集中到一个随时可用的桌面助手中。

方案

Aster 不再让用户反复搜索和整理信息,而是把目标、提醒、兴趣与新闻放进同一份持续更新的个人上下文中,让收到的信息更相关、更及时,也更容易转化为行动。

结果 / 影响

Aster 将对话、目标、提醒与筛选后的新闻集中在桌面端,减少追踪重要信息所需的精力,也让每天的行动能够持续连接到更长期的方向。

项目实录 · Aster 桌面助手

核心功能

  • 记录长期目标,并在需要时随时回顾。
  • 将短期计划转化为提醒和下一步行动。
  • 持续关注个人兴趣与偏好主题。
  • 收集并筛选相关的 AI 新闻与动态。
  • 将个性化信息直接推送到桌面。
  • 支持自然的文字与语音交流。
  • 在不同对话之间保留有用信息。

技术亮点

  • 在不同使用阶段持续保留个人目标、兴趣和对话信息。
  • 个人信息优先保存在本地,使用起来更加安心。
  • 没有在线语音服务时,也可以使用语音输入。
  • 回答生成时即时显示,让对话更加流畅。
  • 直接驻留在桌面,不需要一直打开浏览器页面。

交互

  • 悬停即可快速预览助手。
  • 点击查看对话、目标、提醒与兴趣新闻。
  • 拖拽 Aster,将它放在桌面上的合适位置。
  • 通过语音或文字记录计划与兴趣。
  • 通过桌面通知接收提醒和相关动态。

技术

  • Electron
  • React
  • TypeScript
  • SQLite
  • OpenAI API
  • Whisper
  • Desktop Agent
个人项目

PLC 选型智能决策助手

一个面向工程设备选型的 AI 决策工作台,帮助工程师结合客观比较、项目经验与实际偏好选择合适的 PLC 平台。

+
项目概述

一个面向工程设备选型的 AI 决策工作台,帮助工程师结合客观比较、项目经验与实际偏好选择合适的 PLC 平台。

问题 / 背景

工程领域的设备选型很少由单一参数决定。工程师需要同时权衡性能、成本、现有系统、团队经验、后续维护与项目风险。该项目探索 AI 如何参与决策端:整理项目需求、比较候选 PLC 平台,并解释客观结果与实际偏好之间的取舍。

方案

这套决策方法把客观依据与主观判断分开处理,但不让两者相互替代:客观比较提供稳定基线,项目偏好反映真实工程条件,AI 则负责连接两者,解释取舍、提示不完整的判断,并将决策过程整理成可复核的建议。

结果 / 影响

该助手将高度依赖经验的选型讨论转化为透明的决策记录。工程师可以看到某个平台为何更合适、个人偏好如何影响结果、当前还缺少哪些信息,以及最终建议是如何形成的。

项目实录 · PLC 选型智能决策助手

核心功能

  • 集中整理项目目标、约束、现有系统与团队经验。
  • 使用同一组需求比较多个候选 PLC 平台。
  • 将客观评分与项目偏好、实际经验结合起来。
  • 利用 AI 解释平台差异、潜在风险与选择建议。
  • 提示仍缺少的信息,并给出下一步决策建议。
  • 将完整分析整理为可继续编辑的选型报告。

技术亮点

  • 使用 FastAPI 服务与 SQLite 在本地持续保存项目数据。
  • 确定性的加权评分使平台比较可以重复计算并追溯依据。
  • 主观偏好与客观平台数据分开建模,避免相互覆盖。
  • AI 分析与评分引擎相互隔离,生成的建议不会改变原始结果。
  • 通过准备度与置信度提示,在形成建议前暴露缺失信息。
  • 项目、比较、分析与报告采用相互关联的结构化数据。
  • 报告支持 Markdown、浏览器 PDF 与本地 PowerPoint 输出。

交互

  • 创建选型项目,填写目标、规模、现有平台、限制条件与团队经验,并加入参考资料和候选 PLC 平台。
  • 设置比较标准与项目侧重点,然后运行平台分析。
  • 结合客观比较与 AI 解释,查看平台差异、风险、缺失信息和下一步建议。
  • 根据需要调整选择,编辑自动整理的报告,并导出最终选型建议。

技术

  • FastAPI
  • SQLite
  • Python
  • Frontend Integration
  • OpenAI-compatible Provider
  • Benchmarking
  • Report Export
  • Decision Support
  • Industrial Automation
结构
项目输入  →  比较标准  →  主客观评估  →  AI 解释  →  风险与缺口检查  →  选型报告
个人项目

产线状态分析与故障诊断 Agent

一个辅助判断产线状态、分配诊断路径并分析潜在故障原因的工业 AI 助手。

+
项目概述

这是一次面向工业故障诊断的 Agent 技术探索:将产线状态、报警信息、运行背景与专用工具连接起来,形成可重复、可解释的故障分析过程。

问题 / 背景

工业环境中的故障判断,往往要求工程师在有限时间内关联报警、设备状态、生产背景与历史观察。AI 的优势在于整理这些线索、将不同问题路由到合适的信息来源、比较可能原因,并持续呈现诊断路径,而不是只给出一次性的答案。

方案

方案探索了一套 Agent 工作方式:先规划诊断步骤,再调用合适的工业工具收集信息,对证据进行复核,并在信息不足时调整诊断路线。记忆机制负责连接多轮上下文,可见的执行记录则让每项判断和建议都能被复核。

结果 / 影响

该项目说明工业 Agent 可以超越简单对话,支持一条完整的诊断路径:整理证据、路由工具、比较原因、保持上下文,并让每项建议都可复核。它为探索制造故障分析中的可解释 AI 辅助方式提供了实践基础。

项目实录 · 产线状态分析与故障诊断 Agent

核心功能

  • 结合当前产线状态理解故障描述。
  • 收集设备状态、报警与相关运行信息。
  • 将不同诊断问题交给最合适的信息来源或工具。
  • 对照故障现象、可能原因与支持证据。
  • 在诊断过程中持续关联之前的问题和观察。
  • 给出可能原因、判断依据与下一步建议。

技术亮点

  • 使用 Plan–Execute–Review/Replan 工作流,以分阶段诊断替代单次模型回答。
  • Planner、Executor、Reviewer 与 Orchestrator 模块保持职责分离。
  • 通过 Function Calling 将诊断任务路由到多个工业工具。
  • 使用结构化语义接口统一表达系统状态、报警与生产背景。
  • 短期记忆、摘要记忆与结构化记忆保持多轮诊断的连续性。
  • 上下文延续与指代处理支持在不丢失故障背景的情况下继续追问。
  • 执行记录关联计划、工具调用、观察、复核与路线调整。
  • 传送带堵塞、传感器遮挡与报警触发逻辑构成可重复的制造场景。

技术

  • Python
  • LLM Agent
  • Function Calling
  • Workflow Orchestration
  • Context Engineering
  • Memory System
  • Explainable AI
  • Execution Trace
  • Streamlit
  • Industrial Diagnostics
结构
[ 故障请求 + 生产背景 ][ Orchestrator ]
[ Planner ][ Executor ][ Reviewer ]
[ 复核 + 重规划回路 ]
[ 工业语义工具 ][ 上下文记忆层 ]
[ 执行记录 + 诊断输出 ]
个人项目

工业数字孪生演示系统

通过 OPC UA 与 REST 将 PLC 控制的设备状态同步到 Unity,让工业控制过程以完整连贯的数字形式呈现,复现生产数字孪生链路。

+
项目概述

这是一个简单的工业数字孪生系统,将 PLC 逻辑仿真、工业通信、应用服务与 Unity 场景连接起来,使设备与逻辑状态变化能够沿完整数据链路被观察和理解。

问题 / 背景

工业系统数字化中的控制逻辑、通信服务与三维可视化经常被分开理解。工程人员很难直观看到一个 PLC 信号如何转化为应用状态、设备变化如何穿过各个软件层,以及数字场景是否始终与控制行为保持一致。

方案

系统通过 OPC UA 提供 PLC 仿真状态的输入输出,由 REST 服务整理设备数据,再将其映射到 Unity 中对应的对象与行为。Unity 交互可改变接口变量,经 OPC UA 与 C# 脚本模拟的 PLC 完成数据传输与逻辑运算,再将结果返回为 Unity 对象行为,使整个链路清晰可追溯。

结果 / 影响

该系统将工业控制逻辑到可视化数字场景的完整路径组织成一个连贯模型,简单复现了现行数字孪生的框架结构。

项目实录 · 工业数字孪生演示系统

核心功能

  • 模拟设备与控制状态,验证逻辑正确性。
  • 通过标准工业连接传递所需的 PLC 数据。
  • 将设备信息整理为软件应用可以直接使用的内容。
  • 在 Unity 场景中同步呈现设备状态与过程变化。
  • 从控制、服务到可视化层观察同一份状态。

技术亮点

  • OPC UA 通过标准化工业数据模型提供 PLC 仿真变量。
  • REST 服务层将工业协议处理与面向应用的数据访问分离。
  • 统一状态映射连接 PLC 变量、服务数据与 Unity 对象行为。
  • Unity 组件将设备状态转换为可见的运动、状态与过程变化。
  • 清晰的分层职责使信号路径更容易检查,也便于定位集成问题。
  • 完整的 PLC → OPC UA → REST → Unity 链路可作为数字孪生集成的复用参考。

技术

  • PLC
  • OPC UA
  • REST API
  • Unity
  • C#
  • Digital Twin
  • Simulation
结构
控制链路:PLC 逻辑仿真 → OPC UA 数据层 → REST 应用服务 → Unity 状态映射 → 数字孪生界面
交互链路:数字孪生界面 → Unity 交互变量 → REST 应用服务 → OPC UA 数据层 → PLC 逻辑仿真 → 状态反馈
企业项目 · BMW Group

数字孪生通信插件集成

通过插件将外部系统通信能力集成到数字孪生环境中,减少额外软件依赖,并提升模型在不同项目中的复用能力。

+
项目概述

这是一个数字孪生系统集成项目,通过可复用插件在仿真环境中封装外部系统通信能力,在保留系统集成能力的同时减少额外依赖。

问题 / 背景

原有数字孪生工作流需要依赖额外软件与外部系统通信,增加了配置、维护与成本负担,也限制了数字模型在不同项目中的复用效率。

方案

项目工作覆盖现有通信需求分析、插件架构设计、开发与数字仿真环境集成。通过插件封装所需的通信能力,降低数字孪生模型与外部实现之间的耦合,并支持该能力在不同产线项目与数字模型中复用。

结果 / 影响

方案减少了额外软件依赖及相关成本,并提升了通信能力在多个产线项目与相关数字孪生模型中的复用效率。

核心功能

  • 将外部系统通信能力封装为数字孪生环境中的插件。
  • 把通信集成与项目特定的数字模型逻辑分离。
  • 在不同产线项目与数字模型中复用通信能力。
  • 以更少的额外软件依赖完成 IT/OT 系统集成。

技术亮点

  • 分析现有通信需求并完成插件架构设计。
  • 开发通信插件并完成与数字仿真软件的集成。
  • 降低数字孪生模型与外部通信实现之间的耦合。
  • 面向不同模型与产线项目设计可复用的集成方式。

技术

  • Plugin Architecture
  • System Integration
  • Industrial Communication
  • IT/OT Integration
个人项目 · TUM

多模态三维导航系统

多模态线索引导用户穿越复杂空间,寻找目标。

+
项目概述

这是一个结合视觉、听觉和环境交互线索的三维导航与交互系统,提升用户在复杂场景中的沉浸体验和感知质感。

问题 / 背景

传统三维场景中的导航方式往往依赖地图侧的提示,这会增加认知负担,对于需要沉浸体验的场景会破坏体验感。

方案

导航系统结合场景交互,让路灯光强变化、脚步回音与萤火虫引导用户,帮助用户逐步接近目标。

结果 / 影响

该项目将用户满意度提升了 30%,降低了认知负担,并验证了多模态引导对比传统地图指引在特定场景的更优表现。

核心功能

  • 使用光线、声音和环境变化引导用户,而不只依赖箭头。
  • 根据用户当前位置与目标位置调整引导方式。
  • 人因学评估体系验证引导方式是否降低操作负担并改善空间理解。

技术亮点

  • 导航状态结合用户当前位置、预测位置与目标点。
  • 动态三角导航区域控制环境反馈的触发时机。
  • 路灯光强、脚步回音与萤火虫引导构成互补的视觉和听觉通道。
  • 通过用户评价与 NASA-TLX 分析衡量满意度和认知负担。

技术

  • Unity
  • 3D Interaction
  • Navigation Design
  • NASA-TLX
  • UX Evaluation
  • Multimodal Feedback
结构
算法部分:用户实际位置 + 目标点 + 环境触发点 → 三角形面积判断 → 确定交互触发方向
交互部分:用户移动方向 + 下一步行为 → 选择环境节点 → 光线 / 声音 / 环境反馈
企业项目 · ZF Group

基于矩阵的生产调度模型

把生产冲突转化为可计算的调度模型。

+
项目概述

这是一个基于加权矩阵逻辑的调度模型,针对客制化产品需求完成生产计划的自动排班。

问题 / 背景

生产计划需要同时兼顾标准化吞吐效率和客制化订单要求,但现有排产方式缺乏结构化的优化模型。

方案

面对不同订单剩余工作量与有限工时之间的冲突,模型将生产状态转化为剩余工作量矩阵与工时分布矩阵,再通过权重调整客制化需求的优先级,最终生成对应的生产调度结果。

结果 / 影响

该模型为效率与客制化之间的平衡提供了结构化方法,验证了调度决策从经验判断转化为可计算逻辑的方案。

核心功能

  • 表示每项生产任务尚未完成的工作量。
  • 描述可用工时应当如何分配。
  • 在客制化订单出现时调整生产优先级。
  • 根据组合后的生产条件生成调度结果。

技术亮点

  • 使用剩余工作量矩阵表示当前生产状态。
  • 使用工时分布矩阵建模可分配产能。
  • 可调整的权重策略将客制化约束转化为调度优先级。
  • 通过 MATLAB 实现初始调度模型与计算过程。

技术

  • MATLAB
  • Scheduling Model
  • Matrix Modeling
  • Weight Strategy
  • Production Planning
企业项目 · 溢达集团

精益流程优化

纽扣产线的精益生产方案优化。

+
项目概述

这是一个流程优化项目,通过价值流图分析识别纽扣制造流程中的瓶颈和非增值步骤,并使用经典工业工程方法优化流程布局,提高生产效率。

问题 / 背景

纽扣生产制造过程中存在流程浪费,实际生产效率与整体产能计划出现偏差,需要结合工业工程方法识别瓶颈并提高生产效率。

方案

通过 VSM 梳理生产流程并定位问题节点与瓶颈,结合视频分析与标准工作单元分析,形成设备布局与工作流程的优化方案。

结果 / 影响

优化方案提升了生产效率,并将原有瓶颈从关键生产节点转移,改善了整体流程的产能表现。

核心功能

  • 通过 VSM 梳理完整生产流程并识别瓶颈。
  • 通过视频分析拆解实际生产过程。
  • 使用标准工作单元分析具体作业环节。
  • 根据分析结果优化设备布局与工作流程。

技术亮点

  • 使用价值流图定位端到端生产流程中的瓶颈与浪费。
  • 结合视频分析进一步识别实际作业过程中的效率问题。
  • 使用标准工作单元分析拆解并比较具体生产作业。
  • 将分析结果转化为设备布局与工作流程优化方案。

技术

  • Lean
  • Value Stream Mapping
  • Video Analysis
  • Standard Work
  • Process Analysis
  • Industrial Engineering
04 / 技能点

技能点范围

这些能力来自实际工作、研究和个人探索,也在不同项目中以不同方式交叉出现。

ST

系统思考

从完整目标出发,理解系统中的模块、信息、接口与相互关系。

涉及内容系统结构 · 信息关系 · 接口设计 · 问题拆解

关联项目010203
DT

仿真与数字孪生

使用数字模型表达设备、场景、控制状态与实际过程之间的关系。

涉及内容Unity · PLCSim · Isaac Sim · OpenUSD

关联项目0102
AI

AI 应用

探索 AI 如何进入具体任务,帮助用户整理信息、调用工具、分析问题并形成建议。

涉及内容智能体 · 工作流 · 工具调用 · 信息组织 · 可解释结果

关联项目02
DI

工业系统连接

连接控制系统、应用服务、仿真场景与数字界面,让同一份状态能够在不同系统之间传递。

涉及内容OPC UA · REST API · PLC 数据 · 状态同步

关联项目0102
SW

软件与工具

根据具体需求构建小型工具、插件和应用,将想法组织成可以使用的功能。

涉及内容C# · .NET · Python · 插件 · 桌面应用

关联项目0102
DA

数据与分析

从数据中提取特征、比较差异,并将分析结果转化为更容易理解的反馈。

涉及内容MATLAB · 数据处理 · 特征提取 · 动作分析

关联项目0203
UX

人与技术

关注用户如何理解系统、完成任务和接收反馈,让技术表达与实际使用过程保持一致。

涉及内容人机交互 · 反馈设计 · 用户研究 · NASA-TLX

关联项目0103
05 / 保持联系

联系方式