中意健康管理与智能维修联合实验室

中意健康管理与智能维修联合实验室由北航康锐教授与米兰理工大学Enrico Zio教授共同创建，由胡杨副研究员担任执行主任。实验室以“虚实融合、智能驱动、体系赋能”为总体理念，聚焦复杂工程系统的故障预测与健康管理（PHM）、建模仿真、智慧运维、多模态大模型等研究，形成贯通“模型—算法—仿真—验证—应用”的完整研究链路，为航空航天、能源交通、生产制造等系统的PHM与智慧运维提供多学科交叉研究实验的平台。现有教授2人，副研究员2人，副教授1人，博士后3人，研究生13人。 

实验室由四大核心模块构成，构成PHM与智慧运维虚实一体化的实验环境：

1. PHM仿真系统：可模拟空客A320与波音737两型飞机的12个关键子系统、300余项关键飞行参数，支持LRU、设备、分系统层级故障注入、飞行环境建模与数据生成，用于PHM算法和运维策略验证。

2. 物理故障实验平台：可模拟机载齿轮箱、轴承、机电、泵机等部件或设备的典型故障模式，配备动态扭矩传感器（精度0.01      Nm）与液压加载装置（最大载荷50      kN），可实现退化机理与故障演化实验。

3. 虚拟故障实验平台：包括故障逻辑数据库、传感器虚拟注入模块与机载软总线模拟器，模拟机载设备再正常与典型故障状态下的运行数据，经软总线处理后可实时传入PHM仿真系统，实现从信号异常到系统级失效的多层级模拟。

4. 高性能计算平台：配置128核CPU、1      TB内存及多张NVIDIA      A100的GPU集群，支持多模态大模型的预训练、微调与推理，为智能诊断、强化学习决策与数字孪生推演提供算力保障。

 依托虚拟—物理一体化设计，实验室可开展三类典型实验模式：

• 机理研究实验：基于系统真实运行和性能退化数据，研究关键部件的失效机制和寿命预测规律；

• 虚实一体化实验：将模拟故障数据与真实数据相融合，依托数字孪生与仿真系统验证PHM算法的鲁棒性与泛化能力；

• 集群运维实验：结合机群仿真平台，将PHM融入维修决策、任务调度与保障资源的策略优化研究，评估不同策略下系统的综合运维效能。

目前，实验室已与浙江长龙航空维修工程有限公司建立长期合作关系，获取了10年以上、超过15万架次A320机队飞行参数数据及2000余项真实维修工单；并与中国航空工业、中国船舶、华为2012实验室、工信部电子信息五所等单位共同开展系统PHM与智慧运维研究。同时，实验室与北航杭州国际创新研究院智慧民航科创中心的中法达索卓越教育中心、可靠性数字孪生实验室、机群运行与维修仿真实验室共享资源，实现复杂工程系统的设计—建模—仿真—验证全流程协同。