第三届全国智能制造应用技术技能大赛江苏省选拔赛竞赛规程维修电工文档格式.docx
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完成对数控机床、工业机器人、检测装置、RFID系统、立体仓库等设备数据采集和可视化;
能够完整自动地通过工业机器人取放料、数控设备自动加工、在线自动测量、RFID自动读写等流程和控制要求,完成多个不同零件上下料和加工等功能。
任务6:
零件智能加工与生产管控
根据任务书给定的任务要求,依据BOM中的数据在MES管控软件中对现场加工零件任务进行排产和工单下达,完成规定零部件的加工与生产、质量检测、刀具补偿。
能够通过MES管控软件实现生产数据管理、报表管理、智能看板等任务。
根据任务书给定的任务要求,对加工零件指定的尺寸进行在线检测,实现生产过程质量追溯,能够结合MES管控软件进行数据采集并实现零件工艺优化与实施及质量改进。
1.2技术能力要求
本赛项强调利用切削加工智能制造单元进行智能加工与生产管控的应用能力,参赛选手应具备以下技术能力:
(1)识图技能;
(2)工艺制定技能;
(3)数字化设计编程技能;
(4)数控加工中心操作技能;
(5)数控车床操作技能;
(6)在线检测操作技能;
(7)工业机器人编程能力;
(8)总线通信技术和工业网络应用技能;
(9)PLC技术应用技能;
(10)MES管控软件使用技能;
(11)RFID系统应用技能;
(12)安全防护能力。
1.3基本知识要求
本赛项旨在考核、培养多技能、多用途、多就业面的复合型高层次技能人才,需要掌握以下相关知识:
(1)数控机床装调维修:
机械加工基础、数控机床及其工作原理、数控机床的电气控制、数控机床机械装配与调试、数控机床的性能与精度检验、数控机床的故障诊断与维修等知识。
(2)数控机床操作:
数控车床加工工艺、加工中心加工工艺、数控编程技术、零件检验与质量控制、加工新技术等知识。
(3)切削加工智能制造单元技术相关知识:
1)机械部分:
利用机械设计软件进行机械设计并转化为数控加工程序(CAD、CAM)、了解及掌握机械系统的设计及组装,机械关键功能部件的安装与调试知识,包括气动液压系统知识、标准及其使用说明,机器人夹具、机床夹具组装及调试,利用在线测量仪表、三坐标测量仪进行机械零部件的检测等知识。
2)电气部分:
了解及掌握工业系统中电路的设计及连接,包括相关标准及规范,利用PLC进行电气控制系统的设计及进行工业网路的架构知识。
3)软件编程:
掌握应用软件编写程序,并通过软件展现设备的动作流程及运行状态的知识。
4)工业机器人:
了解及掌握工业机器人的发展概况、工业机器人的结构、工业机器人的运动学及动力学和交流伺服电机驱动、工业机器人的控制、工业机器人的环境感觉技术、工业机器人的编程以及工业机器人集成技术等知识。
5)管理系统软件应用与维护:
平台、数据库、系统架构、RFID系统基本原理、通讯工作原理、大数据相关软件等知识。
6)工业工程技术:
工业工程、人-机工程学、生产计划与控制、物流工程、质量管理等知识。
(4)其他相关新技术、新工艺、新设备等内容。
(5)安全文明生产与环境保护知识、职业道德基本知识。
1.4职业素养与安全要求
严格遵循相关职业素养要求及安全规范,安全文明参赛;
操作规范;
工具摆放整齐;
着装规范;
资料归档完整等。
严格防止机器人运动造成人身伤害。
2.竞赛题目
2.1竞赛形式
本赛项由理论知识竞赛和实际操作竞赛两部分组成。
理论知识竞赛和实际操作竞赛的总成绩为100分,其中理论知识竞赛占总成绩的20%,实际操作竞赛占总成绩的80%。
理论知识竞赛规程另行制定,本竞赛规程主要对实际操作竞赛做出技术工作规范。
2.2命题标准
本赛项主要考查选手数字化零件三维造型和程序设计及工艺优化能力、数控加工工艺能力、CAM数控编程能力、合理使用加工刀具能力、合理选择加工参数能力,以及工业机器人应用能力、MES管控软件应用能力、加工过程实时制造数据采集和利用能力、掌握基于RFID的零件加工过程可追溯智能生产的能力,运用专业知识均衡处理质量、效率、成本的综合能力,强化选手的安全和环保意识,具体包括:
智能制造系统运行测试、零件数字化设计与编程、机器人(含第七轴)编程、MES管控软件与PLC连接调试、零件智能加工与生产优化、切削加工智能制造单元虚拟仿真。
大赛组委会技术工作委员会组织有关专家参照现行《加工中心操作调整工国家职业标准》,兼顾《可编程序控制系统设计师国家职业标准》(二级/三级)要求,结合企业生产实际和智能制造单元应用技术发展状况,借鉴世界技能大赛命题内容和考核评价方法组织统一命题。
2.3命题内容
根据任务书给定的任务要求和现场提供的切削加工智能制造单元平台,要求选手在规定时间内利用CAD/CAM软件进行零件数字化设计、工艺设计和数控编程,通过MES管控软件实现生产计划的排产、加工任务创建和派发、在线检测实时显示和刀具补偿修正、智能看板以及生产数据管理和报表管理,基于工业机器人实现工件的出入库、数控机床自动上下料、工件流转等环节,数控机床按照工件的加工要求进行柔性加工。
竞赛任务设计见表1,竞赛用半成品坯料见表2。
表1竞赛任务设计
比赛任务
比赛内容
分值
备注
任务一
智能制造系统
架构
1.智能制造系统基本单元检测
10
2.智能制造控制系统工业网络拓扑结构架构及在线测试
3.正确设置IP
4.安装操作测试大赛工业软件
任务二
在规定的仿真系统上进行智能制造系统的虚拟仿真。
5
任务三
1.根据任务书给定2D图进行3D图设计(包括装配图、零件图)
15
2.操作大赛管控软件生成EBOM/PBOM,调出数控加工工艺表
3.编制4个零件的数控加工工艺表
4.4个零件的加工程序编制
任务四
1.编写HMI界面及编写PLC与机器人、数控车床、加工中心之间的连接和通信程序
20
2.数控车床与立体仓库之间上下料示教编程与自动调试
3.加工中心与立体仓库之间上下料示教编程与自动调试
4.数控车床与加工中心之间上下料示教编程与自动调试
任务五
1.编写PLC与RFID系统、立体仓库、在线检测装置之间的连接和通信程序
2.编写MES管控软件与PLC连接和通信程序
3.智能制造控制系统的联调
4.设备层数据的采集和可视化
任务六
1.操作管控软件进行手动排产、工单下发、加工一组零件并在线检测
30
2.操作管控软件进行自动排产,工单下发、自动连续加工多组零件并在线检测、进行刀具补偿
3.操作管控软件实现设备管理
4.操作管控软件实现生产统计
5.加工出零件进行质量检测并自动修正
合计
100
表2竞赛用半成品坯料
名称
数量
尺寸(mm)
材料
硬度
下板
3
80×
2A12T4
出厂状态
半精加工
上板
25
中间轴
12
Φ68×
连接轴
Φ35×
35
2.4竞赛时间
实际操作竞赛考核连续进行,总长300分钟。
3.命题方式
3.1命题流程
专家组根据本竞赛规程的要求组织命题。
竞赛采用建立竞赛题库并公开竞赛样题的方式进行,赛前15天在大赛技术工作组指定网站公布一套(含各组别)实际操作竞赛样题(包含评分标准)。
3.2最终赛题产生的方式
实际操作竞赛前,专家组对样题内容原则上进行30%以内的修改,各组别根据竞赛场数N,建成由N+1套竞赛赛题组成的竞赛题库,比赛前随机抽取竞赛赛题。
竞赛时,同一场比赛的相同组别选手采用相同试题,不同场次使用不同赛题。
赛题抽取是在大赛组委会监督仲裁组的监督下,在专家组提供的实际操作赛题库中,由裁判员随机抽取本场赛题。
技术工作委员会须指定专人负责赛题印刷、加密保管、领取和回收工作。
4.评判方式
4.1评判流程
裁判员被分为不同组别,分别针对机器人及加工智能制造控制过程、智能制造单元设备基本数据的采集和可视化、零件的在线检测、加工过程、加工完毕的零件、报告以及职业素养等进行评分。
实际操作竞赛评分由过程评分、结果评分、违规扣分三部分组成。
4.1.1过程评分
过程评分至少由2名现场评分裁判根据评分细则,共同对选手的操作进行现场评分;
若现场评分裁判对选手的评分有分歧时,由现场裁判长裁决。
职业素养评分在裁判长安排下由5名现场裁判在比赛过程中独立评分,计分裁判对现场裁判的评分进行综合,产生选手的职业素养成绩。
4.1.2结果评分
结果评分至少由2名裁判根据评分细则进行客观评分,并记录评分结果。
选手上交的结果应经过加密裁判加密后交给评分裁判评分。
4.1.3违规扣分
选手比赛中有下列情形者将予以扣分:
(1)在完成工作任务的过程中,因操作不当导致事故,扣总分10~15%,情况严重者取消比赛资格。
(2)因违规操作损坏赛场提供的设备,污染赛场环境等严重不符合职业规范的行为,视情节扣总分5~10%,情况严重者取消比赛资格。
(3)扰乱赛场秩序,干扰裁判员工作,视情节扣总分5~10%,情况严重者取消比赛资格。
4.2评判方法
4.2.1采用过程评分的任务,将根据工具、量具、仪器的选择和使用、操作步骤、操作方法、操作规范性、操作结果等诸方面进行评分。
4.2.2采用结果评分的任务,将根据任务书要求的加工任务,对参赛队完成加工零件的尺寸精度、加工组件的装配符合度等要素采用统一仪器进行测量,并就测量值进行评判。
4.2.3测量方法规范、统一、标准,保证对所有有选手一致。
4.3评判的硬件设备要求
检测设备和量具:
三坐标测量机、数显游标卡尺、数显内外径千分尺、数显深度千分尺、数显高度尺、数显测高仪、台式表面粗糙度仪、杠杆千分表、百分表、螺纹环规和塞规、标准块规等(经过质量鉴定)。
4.4成绩复核
为保障成绩评判的准确性,监督仲裁组将对赛项总成绩排名前30%的所有参赛选手的成绩进行复核;
对其余成绩进行抽检复核,抽检覆盖率不得低于15%。
如发现成绩错误以书面方式及时告知裁判长,由裁判长更正成绩并签字确认。
复核、抽检错误率超过5%的,裁判组将对所有成绩进行复核。
4.5最终成绩
赛项最终得分按100分制计分。
最终成绩经复核无误,由裁判长、监督仲裁人员签字确认后公布。
实际操作竞赛全部结束后24小时内公布最终成绩。
4.6成绩排序和奖项设定
4.6.1名次排序方法
名次的排序根据选手竞赛总分评定结果从高到低依次排定;
各组选手如果竞赛总分相同者,按实际操作竞赛得分高者优先,若实际操作竞赛得分相同时,操作技能用时少的优先。
4.6.2奖项设定
奖项设定遵照人社厅苏人社函〔2019〕323号文件相关规定执行。
5.大赛的基础设施
5.1竞赛平台条件
本赛项以智能制造技术推广应用实际与发展需求为设计依据,按照“设备自动化+生产精益化+管理信息化+人工高效化”的构建理念,将数控机床、工业机器人、检测设备、数据信息采集管控设备等典型加工制造设备,集成为智能制造单元“硬件”系统,与数字化设计技术、数字管控技术、高效加工技术、工业物联网技术、RFID数字信息技术等“软件”的综合运用相结合,构成大赛技术平台。
技术平台具备零件数字化设计和工艺规划、加工过程实时制造数据采集、加工过程自动化、基于RFID加工状态可追溯以及加工柔性化等功能。
切削加工智能制造单元技术平台结构图见图1、图2,包含数控车床、加工中心、在线检测单元、六轴多关节机器人、机器手快换架、立体仓库、中央控制系统、MES管控软件和电子看板等。
图1切削加工智能制造单元技术平台主视图
图2切削加工智能制造单元技术平台俯视图
5.2赛场设备主要配置清单
赛场设备主要配置清单详见表3。
表3智能制造单元主要配置清单
序号
设备名称
单位
1
数控车床
台
参考具体技术参数
2
加工中心(三轴)
在线测量装置(用于加工中心)
套
4
气动精密平口钳(用于加工中心)
个
工业机器人
6
零点快换装置
7
工业机器人导轨
8
工业机器人快换夹持系统
9
工业机器人快换工作台
立体仓库
11
可视化系统及显示终端
中央电气控制系统
13
MES管控软件(含部署计算机)
14
安全防护系统
RFID读写器及RFID标签
16
智能制造仿真软件
17
CAD/CAM软件
18
编程和设计工位计算机
赛场主要设备的技术参数详见《切削加工智能制造单元主要设备技术规范》。
5.3选手自带的仪器和工具
选手自带的仪器、工具等物品清单见表4。
表4仪器工具清单
建议型号
记号笔
0.3mm-0.8mm
1-2支
百分表
杠杆式
百分表表架
磁性
内六角扳手
7件套
1套
活动扳手
6吋
1把
十字螺丝刀
3×
75
1-2把
5×
150
一字螺丝刀
游标卡尺
0-150mm
外径千分尺
0-25mm
25-50mm
内径千分尺(两爪)
10-25mm
赛场准备工具清单和选手自带工具清单可能需要增减,由大赛组委会技术工作委员会在赛前45天公布。
赛场配备的刀具、刀柄、工具车等,具体规格、型号、数量与样题一并公布。
选手不允许携带自制工装、芯轴、毛坯、存储介质以及危险物品。
严禁选手自带WD-40防锈清洗剂等易燃易爆化学品。
6.大赛竞赛流程
6.1场次安排
根据参赛选手报名人数和设备数量而定,原则上每天安排2场比赛。
6.2场次和工位抽签
竞赛前,由技术工作委员会统筹考虑参赛人数和设备台套数,确定竞赛场次,工位抽签在赛前30分钟进行。
6.3日程安排
比竞赛前将根据参赛人数、竞赛批次等做出详细日程表,日程安排另行公布。
7.裁判员条件和工作内容
7.1裁判长
赛场实行裁判长负责制,全面负责本赛项的竞赛执裁工作。
裁判长和副裁判长由组委会技术工作委员会通过遴选审核确定。
7.2裁判员的条件和组成
7.2.1裁判员须符合裁判员工作管理规范,赛前由技术工作委员会统一组织裁判员培训。
决赛参加执裁的裁判员由技术工作委员会抽取和推荐。
被抽取或推荐的裁判员在大赛前可申请不参加裁判工作并放弃相应权利。
一旦确认担任裁判员工作后,比赛中途不得更换人选。
若裁判员不能满足裁判等技术工作需要,由裁判长按照大赛组委会相关要求处理。
7.2.2裁判员应服从裁判长的管理,裁判员的工作由裁判长指派或抽签决定。
在工作时间内,裁判员不得徇私舞弊、无故迟到、早退、中途离开工作地或放弃工作,否则将视其影响程度进行相应处理,直至取消裁判员资格并记录在案。
7.2.3裁判员按工作需要,由裁判长将其分成加密裁判组、现场裁判组、结果评分组等若干小组开展工作。
其中加密组2人/组、结果评分组2人/组、现场评判组5人/组。
现场裁判组根据参赛工位和场次确定分组,原则上每组选手配2名裁判。
各小组在裁判长的统一安排下开展相应工作。
7.3裁判员的工作内容
7.3.1裁判员赛前培训
裁判员需在赛前参加裁判工作培训,掌握与执裁工作相关的大赛制度要求和赛项竞赛规则,具体包括:
竞赛技术规则、竞赛技术平台、评分方式、评分标准、成绩管理流程、安全注意事项和安全应急预案等。
7.3.2裁判员分组
在裁判长的安排下,对裁判员进行分组,并明确组内人员分工及工作职责、工作流程和工作要求等。
7.3.3赛前准备
裁判执裁前对赛场设备设施的规范性、完整性和安全性进行检查,做好执裁的准备工作。
7.3.4现场执裁
现场裁判负责引导选手在赛位或等候区域等待竞赛指令。
期间,现场裁判需向选手宣读竞赛须知。
提醒选手遵照安全规定和操作规范进行竞赛。
竞赛过程中,裁判员不得单独接近选手,除非选手举手示意裁判长解决竞赛中出现的问题,或选手出现严重违规行为。
裁判员无权解释竞赛试题内容。
竞赛中现场裁判需做好赛场纪律的维护,对有违规行为的选手提出警告,对严重违规选手,应按竞赛规程予以停赛或取消竞赛资格等处理,并记录在《赛场情况记录表》。
在具有危险性的作业环节,裁判员要严防选手出现错误操作。
现场裁判适时提醒选手竞赛剩余时间,到竞赛结束时,选手仍未停止作业,现场裁判在确保安全前提下有权强制终止选手作业。
加密裁判和现场裁判负责检查选手携带的物品,违规物品一律清出赛场。
竞赛结束后裁判员要命令选手停止竞赛,监督选手提交成果、图纸、电子存储设备、草稿纸等一切竞赛文件。
竞赛换场期间,现场裁判须做好选手的隔离工作。
7.3.5竞赛作品加密和解密
竞赛作品加密由加密裁判负责;
评分结果得出后,加密裁判在监督人员监督下对加密结果进行解密,并形成最终成绩单。
7.3.6检测监督
检测组裁判将对第三方检测人员工作进行现场监督。
7.3.7竞赛材料和作品管理
现场裁判须在规定时间发放试卷、毛坯等竞赛材料,于赛后回收、密封所有竞赛作品和资料并将其交给承办单位就地保存,填写《竞赛作品回收表》。
7.3.8成绩复核及数据录入、统计
如在成绩复核中发现错误,裁判长须会同相关评分裁判更正成绩并签字确认。
7.4裁判员在评判工作中的任务
现场裁判根据裁判长的安排,在竞赛过程中进行执裁,根据参赛选手的现场表现,依据赛题要求、评分细则完成过程记录和评分,填写记录评分表并签字确认。
结果评分裁判根据参赛选手提交的竞赛成果,依据评分细则进行评分。
统分裁判负责在监督人员监督下完成统分工作,统分表须由记分裁判、裁判长、监督仲裁组成员共同签字确认。
各模块统分结束后,记分裁判在监督仲裁人员监督下完成汇总计分工作,填写成绩汇总表。
在正式公布比赛成绩之前,任何人员不得泄露评分结果。
7.5裁判员在评判中的纪律和要求
7.5.1裁判员必须服从竞赛规则要求,认真履行相关工作职责和流程。
裁判员在工作期间不得使用手机、照相机、录像机等通信和数据存储设备。
在竞赛、评分过程中,不得拍照赛题、图纸、竞赛作品。
7.5.2监督仲裁人员不得干扰裁判人员工作,对于执裁评分的质疑应向裁判长提出,并由裁判长视相关问题做出解释和解决。
7.5.3主观评判时裁判员不得相互讨论,不得引导他人判断。
7.5.4过程评分要由至少两位裁判共同执裁。
7.5.5现场裁判应及时响应参赛选手提出的问题和合理要求。
7.5.6现场裁判正常情况下不得接近正在比赛的选手,不得在比赛选手附近评论或讨论任何问题。
7.5.7现场裁判须负责比赛全过程的安全检查。
7.5.8裁判长有权对评判结果造成不良影响等情况的裁判人员做出终止其裁判工作的处理。
8.选手条件和工作内容
8.1选手的条件和要求
凡从事相关专业或职业的企业职工、院校教师、职业院校(含技工院校)在籍学生均可报名参加本次比赛。
具体报名通知另行发布。
8.2选手的工作内容
8.2.1熟悉场地和设备
(1)赛前安排各参赛队选手统一有序的熟悉竞赛场地和设备,允许试运行数控机床,允许试传程序,允许试用机器人,但不允许切削,不允许修改机床参数。
(2)熟悉场地时,不得携带手机、相机等设备,不得对赛场及赛场设备拍照。
(3)熟悉场地时不发表没有根据以及有损大赛整体形象的言论。
(4)熟悉场地时严格遵守大赛各种制度,严禁拥挤,喧哗,以免发生意外事故。
8.2.2检录时选手抽签确定赛位
8.2.3竞赛过程中
选手遵守竞赛纪律,服从赛场规范,按照赛题要求完成竞赛。
8.2.4竞赛结束时
选手按照裁判员要求停止竞赛作业,并提交竞赛作品、图纸、草稿纸等所有相关内容。
8.3赛场纪律
8.3.1选手在竞赛期间不得携带、使用手机、照相机、录像机等通信设备,不得携带非大赛提供的电子存储设备、资料。
8.3.2比赛期间,选手有问题
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