2018金砖+大赛—智能制造生产线运营与维护大赛技术规程
一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛
第二届“智能制造生产线运营与维护”赛项
技术规程
一、竞赛项目
赛项编号:JZ-002
赛项名称:智能制造生产线运营与维护
赛项组别:高校组
赛项归属产业:加工制造
赛项类型:国际级竞赛
二、竞赛目的
本项赛事是在“一带一路”和“金砖”的时代背景下针对智能制造产业链应用人才培养开展的一项大型赛事,通过成员国之间的同台竞技与交流合作,在“一带一路”暨金砖国家范围内促进智能制造技术的应用和推广。智能制造是基于新一代信息技术,贯穿生产、管理、服务等活动的各个环节,具有自感知、自决策、自执行等功能的先进制造过程、系统、模式的总称。本赛项平台融合了自动化、数字化、网络化、集成化、智能化等技术,参赛选手需综合掌握智能控制、高速高精数控加工、工业机器人操作编程、CAD/CAM、基于大数据的加工优化与在线测量技术等智能产线运行与维护知识和技能,赛项引领智能制造紧缺人才培养方向,促进“互联网+”国际制造新业态形成,推动产学研用国际合作。同时本赛项以国际职业能力标准为依据设置竞赛内容,通过本赛项的不断完善升级,为2021年我国承办世界技能大赛打造智能制造方项目奠定基础。
(一)选手的能力要求
智能制造单元集数字化立体仓库系统、运动控制系统、PLC控制系统、六关节工业机器人、数控机床、智能检测系统、智能产线总控系统、云数控平台系统和计算机网络于一体。主要技术能力要求有:
1.能搭建智能制造单元生产系统,安装、调试、维护、保养数控机床、工业机器人等关键设备的机械部件、电气系统、PLC控制系统及传感器等。
2.能操作应用智能制造单元,进行产品数字化设计、机器人编程与操作、数控机床编程与工艺优化、零件加工与在线检测以及产品质量控制等。
3.能对智能制造单元进行生产信息化管理,熟练使用智能产线总控系统进行订单排产、大数据工艺优化、生产任务调度,产品加工和设备工作状态等任务实时监控、利用智能制造生产线总控系统进行综合处理等。
(二)选手的知识要求
1.理论知识:
(1)机械部分:了解机械系统的结构和特点;掌握CAD/CAM、机械关键功能部件的安装与调试、气动液压系统原理和调试,切削加工工艺、机器人夹持等技术,并具有在线测量等的应用知识。
(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PLCsi进行电气控制系统的设计及进行工业网络的构架。
(3)软件编程:掌握应用软件编写程序,能编写基于PLC的控制软件、会利用相关软件进行数控系统编程。
(4)数控编程:掌握相应工种国家职业标准的理论知识与相关知识。
(5)工业机器人:了解工业机器人的发展概况、工业机器人的结构、交流伺服电机驱动、工业机器人的控制、工业机器人的编程等。
(6)管理系统软件应用与维护:平台相关知识、数据库相关知识、系统架构相关知识、RFID系统基本原理知识、通讯工作原理知识、大数据相关软件知识等。
2.实操技能:
(1)工业机器人安装调试与编程;
(2)数控机床编程(手工编程或CAM自动编程)、操作加工;
(3)数控系统及伺服的应用;
(4)总线通信技术、工业网络的应用;
(5)PLC技术的应用;
(6)电机驱动技术的应用;
(7)在线和线外测量技术的应用;
(8)智能产线总控系统的应用;
(9)仪器仪表使用;
(10)安全文明生产等。
三、竞赛内容
参赛队根据给定竞赛任务书、现场提供的竞赛平台在持续不断的300分钟内完成包括智能制造产线设备的运行与维护、工业机器人(含第七轴)编程与调试、智能制造控制系统的编程与调试、个性化产品的定制加工、大数据采集及工艺优化、职业能力的8项指标考核等六个工作任务,具体要求如下:
任务一 智能制造产线设备的运行与维护(12%)
1.产线总控单元与数控车床及加工中心通讯及参数设置;
2.产线总控单元与RFID系统通讯及参数设置;
3.总控大数据采集软件(SSTT)通信参数设置;
4.机床电气故障、远程故障诊断及排除与恢复;
5.编写并调试数控机床PLC控制程序。
任务二 工业机器人(含第七轴)编程与调试(18%)
1.机器人夹具、气动部件等外部设备安装与调试;
2.机器人完成数字立体化料仓生料、合格品、不合格品的出入库。
3.数控车床和加工中心的上下料。
任务三 智能制造控制系统的编程与调试(20%)
1.总控系统PLC的编程、安装和调试;
2.实现 RFID 的数据初始化,读取、更新 RFID 数据;
3.实现智能制造单元中各设备的安全、协调运行。
任务四 个性化产品的定制加工(20%)
1.根据给定毛坯及规定自带刀具按任务书要求定制个性化工件;
2.根据定制需求进行CAD软件设计;
3.生成加工代码通过互联网订单派发完成工件加工;
4.产品创新性与加工质量。
任务五 大数据采集及工艺优化(20%)
1.订单派发及编程,完成第一个定制工件自动加工;
2.完成第一个试件加工过程中相关精度的测量和采集;
3.设置刀具相关补偿参数,对工件程序进行工艺优化及补偿;
4.云平台同步大数据及图像;
5.订单派发,完成第二个定制工件自动加工。
6.加工工件,两种工件各2件配合件。
任务六 职业能力相关指标考核(10%)
选手须根据给定场景,从功能和结构、使用价值、节约成本、人性化设计、团队合作、事故预防、环保性、创新性八个方面对本项目进行准备,并按照比赛安排,根据准备内容进行答辩。
四、竞赛方式
1.竞赛以团队方式进行,每支参赛队由3名比赛选手组成,3名选手年龄不超过25周岁(即1993年7月1日及以后出生)。其中队长1名,参赛队的3名选手需分工协作、共同完成竞赛任务,具体分工由各参赛队自主决定。每队可配2名指导教师。
2.竞赛根据报名情况可以分为综合强化培训、考试选拔和决赛,参赛选手以团队方式进行综合强化训练并进行考试选拔,根据考试选拔成绩,录取晋级决赛,决赛的参赛队原则上不超过30个队。综合强化训练和考试选拔日程另行通知。
3.竞赛需采取多场次进行,由赛项执委会按照竞赛日程表组织各领队参加公开抽签,确定各队参赛场次;参赛队按照抽签确定的参赛时段分批次进入竞赛场地比赛。
五、竟赛流程(本流程以最终通知为准)