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国赛-“创想杯”增材制造竞赛全国技术能手总结(2022)

  2024-08-16 14:45    阅读 收藏
生命不止,奋斗不息

2022年全国行业职业技能竞赛-第三届全国信息产业新技术职业技能竞赛-“创想杯”增材制造(3D打印)设备操作员全国总决赛

职工组特等奖

广东银纳增材制造技术有限公司

陈嘉伟

  2022年11月,在长兴技师学院举办了一场技能竞赛,而我在这里收获了最让我这辈子激动的奖项:职工组特等奖获得者为广东代表队陈嘉伟,并且可以申报全国技术能手荣誉称号。

初出茅庐, 崭露头角

  2014年9月,我作为一个普普通通的新生就读于佛山职业技术学院14模具设计与制造专业。我首次接触3D打印是在2016年,当时觉得这项技术很神奇,能让我们脑子里的很多想法通过电脑、设备快速的呈现在我们面前。也因为这份好奇心,我加入了学校的3D打印协会,也就是在学校这段时间我遇到了的导师王晖老师,也正是因为他,我被增材制造这项技术深深俘获。在协会期间,我跟团队伙伴们在王晖老师的带领下完成了很多学校项目包括:广东省长杯、攀登计划获奖,周边企业设备沙盘制作等等。之后便跟随导师,到企业(佛山市中峪智能增材制造加速器有限公司)中锻炼,接触并熟练掌握各类当时最先进3D打印设备及扫描仪的使用,并能熟悉其应用点;在此企业期间,还协助开发腰部医用护具。

  2019年9月进入了广东银纳增材制造技术有限公司从事增材设备维护及售后工作,也因此我对各类设备的了解是比较深入了,公司急需能解决各类设备及现场问题的人员,我作为售后组长,深知自己肩上的重任。需在短期内将组内人员个个练成能单兵作战的人才。

  在进入公司两年后,我们组接下了公司多个项目,我们组在我的带领下精益求精,狠抓细节,最终都将项目圆满完成,在日常工作中,我也承担着增材制造模型的打印处理和成形设备操作等工作,认真完成每项任务是我的工作态度。也正是基于本职工作的钻研,开辟了我参加技能大赛的新出路。

勤学苦练,永争上游

  这次竞赛我是参加了线上选拔赛需要按照竞赛主题,寻找生产生活中的实际技术问题并解决,要求具有创新功能与运动功能,80%以上零件应为3D打印件,鼓励采用一体化设计。提交的文件主要有:作品创意说明;作品设计模型;作品视频;声明及授权。

  这种形式的选拔赛是我之前完全没接触过的类型,不过这样的开放式选拔赛到是让我感到比较困惑,毕竟在日常生活中,能解决的问题有很多但想要做到突出挤进前列就很难了。也就着这个问题我去咨询了我的指导教练王晖老师,他也看出了我的困惑并开导我:“当将一件简单的事情做到了极致,那也是能属于前列的!”这让我立马有了思绪,最终我提交的作品是“万能的监控支架”,灵感来源就是我们日常操作设备进行打印的过程中,无法实时去观察打印是否会出现问题,我们用了很多办法比如用懒人支架、胶纸贴住都无法满足我们对设备打印情况的监控,时常出现打印失败。就着这个思路我立马进行了产品设计、结构验证、功能试验等任务,最终十分顺利的完成了赛前准备。接下来就是线上答辩,对于答辩我还是有点紧张的,不过我提前了充足的准备,按照准备好的PPT进行线上答辩,一切十分顺利,裁判进行现场提问后,便结束了这次答辩。而我也顺利的晋级了决赛。

  全国决赛的竞赛形式主要分为三个模块:①职业能力测评模块;②逆向工程模块;③3D打印工艺模块。按照赛前公布的竞赛规程,竞赛第一天(10日)晚上进行职业能力测评模块的理论考试(两小时);竞赛第二天(11日)下午13时开始逆向工程模块实操竞赛(六小时);竞赛第三天(12日)上午8时开始3D打印工艺模块实操竞赛(八小时)。

  竞赛第一天的职业能力测评题目是小学门口防疫改造,紧跟国家实事,在竞赛前在得知竞赛中有COMET职业能力测评模块,我便下功夫去寻找相关书籍,结合工作中的整体项目流程,并分析如何跟赛题对接。最终也是按照了自己对职业能力测评模块的理解,交付了令自己满意的答卷。

  竞赛第二天是逆向工程模块,首先是扫描零件,设备操作这块我是挺有把握的,在赛前通过线上重播的视频学习了设备的基本操作及标定,设备都是一通百通的,所以我在开赛30分钟内就完成了零件的扫描,这主要归功于接触过各类设备比较多,在现场能规避一些类似的设备问题。逆向建模对于我来说是一大短板,在开始准备竞赛的时候我基本是每天一个逆向零件在练习,但像逆向模块的赛题-时规上盖,对我来说属于过于棘手,其整体变形量极大。考虑到时间有限,我直接从任务三-数据对比开始做起,做完后才返回任务一、任务二。为了完成这个模块,基本6个钟都是眼睛不离电脑、手不离键盘的状态,最终勉强做完整个模块。为了不影响最后模块的发挥,我强行调整了自己的心态,毕竟最后模块占分最高,并且是我的强项。

  竞赛第三天是3D打印模块,做一个牙签机利用按钮将牙签取出,且每次只能出一根。看到赛题我立马想到了可以利用带弹力的3D打印结构来作为驱动力,所以直接设计了蚊香状的弹力机构,动力系统解决了我边上机边思考内部其余结构的设计,最终再将产品外观确定下来。设计完成之后便陆陆续续开始打印工作,同时周守开始制作工程图、动画等任务。经过初稿的测试之后,微调了一些不合理的位置,最后我完成了牙签机的任务,得到了评委、裁判、选手的一致认可。

  荣誉不仅是奖励,还是一种鞭策,我一定会将此次竞赛作为新的起点,精技尚能,争取为社会、为国家做出贡献。感谢中国电子劳动学会、中国就业培训技术指导中心、中国国防邮电工会全国委员会、北京企学研教育科技研究院、长兴技师学院、深圳市创想三维科技有限公司等提供的平台和精心准备。

  成功没有捷径,没有三天速成,也没有七天快速入门。唯有勤加练习、掌握技巧,方可熟能生巧、巧能生精。


业精于勤,行成于思

2022年全国行业职业技能竞赛-第三届全国信息产业新技术职业技能竞赛-“创想杯”增材制造(3D打印)设备操作员全国总决赛

职工组特等奖

广东集伟科技有限公司

邱信儒


  2022年11月13日,一个平常但又不普通的日子,在长兴技师学院我取得今年最好的收获,也是我期盼已久,努力拼搏后最好体现,获得“创想杯”增材制造(3D打印)设备操作员全国决赛职工组特等奖,并在核准后,将授予全国技术能手称号。这些荣誉的到来也意味着自己肩负的责任又多了一分,将为职业技能发展的道路添加一份力量。

“梦的起航”

  回想起自己初次涉及竞赛的时候,当时的情况仍然历历在目。2021年,在了解到有全国行业职业技能竞赛-第三届全国电子信息服务业职业技能竞赛“创想杯”增材制造(3D打印)设备操作员竞赛后,我果断选择报名参加该赛项,虽然具体比赛的内容和项目都不清楚,但是心里也没有太多的压力,俗话说得好,水来土掩,兵来将挡。就是抱着这样的一个心态,去参加了2021的竞赛,当然后面的结果也是可想而知,最终获得了决赛职工组的三等奖,也算是有所收获。

  通过这次比赛,我基本对赛项有了清晰的了解,就比如在此次赛项中,个人失分模块最多的必定是逆向建模模块。因为比赛中出了点小差错,做逆向工程模块的检测时,软件有异常,键盘没动就开始打字了,后面叫裁判跟技术人员处理都没办法解决,白白浪费快一个小时。还有在3D打印模块,完成的成品不单单需要打印出来,而且需要实现其功能,满足赛题需求,我的产品是打印出来了,但是实现不了功能,所以功能实现这一块扣分是比较多的。最后是最先考的理论部分,COMET能力测评模块,该模块的话主要是对方案设计思路和整体解题框架要熟练,依照日常工作中的经验来出整体设计方案,并且完成时间只有两个小时,非常紧张。不过在比赛时发挥还算比较好,提前十分钟完成,预估成绩应该算中上的情况。

“再次扬帆”

  今年2022年,再次参加全国行业职业技能竞赛-第三届全国电子信息服务业职业技能竞赛“创想杯”增材制造(3D打印)设备操作员竞赛,也是不容易,因为工作做了较大的变动,来到广东集伟科技有限公司,跟着郭总学习逆向设计的知识。由于公司没有相应的比赛设备,所以大部分实践操作都是郭总带着我去相关代理商那里训练设备。也是郭总给了我小半年时间让我专心备赛,我才能取得今天的这个成绩。

  还有今年备赛期间因为个人原因,错过了线上比赛的时间,差点就与本次赛项无缘,好在广东省的线下选拔赛如期举行,我去参加线下比赛,通过了线下的选拔赛,最终晋级到全国总决赛。

  在备赛期间,主要对3D打印工艺模块部分和逆向工程模块进行加强训练:

  3D打印工艺模块主要练习的是熟悉软件、设计思路、打印时间规划、装配和制图。熟悉软件针对经常使用到的命令,我们设置快捷键代替在菜单栏寻找点击,直接一步到位,我常用的比如有加厚,移除参数,移动对象,偏置区域,替换面,删除面,求差,求和,显示和隐藏等一些,全部设置成快捷键,并且记住在哪个菜单栏的哪一项,这样子就算在不熟悉的电脑上面,也能快速的设置快捷键,快速的运用起来。设计思路通过训练生成自己的一套做题思路,解题的时候步步为营,按思路完成试题。训练的时候都有在企学研的官网上找往年的赛题进行训练,贴近真实赛项内容。现在做3D打印工艺模块都会直接先画标定块,画完导入切片软件处理数据,之后数据导入打印机开始打印,测试FDM和LCD设备打印的精度,然后再去看赛题,审题完就开始做产品设计,并且时间控制在三个小时左右。打印时间规划是对将要进行打印的部件进行数据处理,比如支撑自己添加,不利用软件自己生成支撑,还有用LCD打印时,需要在软件上添加怎么样的支撑,添加完后,进行切片处理,根据预估的打印时间,对数据进行再次优化,主要是打印机的参数设置这一块的,通过实践整理出一套比较合理的参数设置文件,最后运用到比赛当中。装配和制图是我们在打印的过程中,按赛题要求对部件进行装配,仿真运动和装配图的制作,设计好一个模板然后按模板训练,以便在每次训练加快速度,缩短不必要的时间浪费。

  逆向工程模块主要熟悉软件,解题思路和查漏补缺。熟悉软件的话这里有两个软件需要熟悉。一个是Geomagic Design X,另外一个是NX,因为个人的话是两个软件转换着做逆向设计,所以两套软件都需要熟悉,比如快捷键设置,两套是不同的,转换的时候可能会混在一起,所以需要增加对软件的熟悉,只有不停的练才能熟悉。做题的数据的话,在网上自己找一些,或者大赛的群里面找往年的赛题来进行训练。解题思路的话,相对于3D打印工艺模块会复杂一点,需要定好坐标系,再开始做题,先想好大概的哪部分在DX里面做,哪部分在NX里面做,一般曲面在DX里面生成,特征明显的构造也在DX里面做,然后把这些数据导到NX里面,进行求差、求和然后进行细节处理,替换面,加厚,拉伸这些,还有DX里面不做倒角,拔模这些,全部在NX里面处理,充分运用软件各自的优势来处理数据,然后根据模型处理难度,预估完成时间,最后快速完成赛题。查漏补缺这一块主要是对数据完成这一块的补充,因为两个软件之间进行转换,多多少少会漏掉细节部分,所以在做完数据之后,需要对比一下所做模型跟STL数据的模型细节特征,以防漏画了。还有逆向工程里面的检测模块,赛前一个星期再做训练,主要提升速度,排版的话用自己修改过的模板。

  COMET能力测评模块的话,先不用训练,比赛前一个星期再训练都可以,在企学研官网找到样题,然后每篇做两遍,主要练整体设计思路和框架,还有写题时间控制在1个小时50分钟,留十分钟查漏补缺。最后在赛前那晚,选几份样题全部做两遍,基本上第二天比赛就有把握了。

  经过2021年比赛的历练之后,得出这些总结经验,然后就开始备赛了,虽然期间有许多意料之外的事情,但是还是咬牙坚持下来了,还好最终的结果不错,不负期望。

“满载而归”

  2022年11月10日,2022年全国行业职业技能竞赛-第三届全国电子信息服务业职业技能竞赛“创想杯”增材制造(3D打印)设备操作员竞赛决赛,如期在长兴技师学院举行。

  10日下午进行了理论模块COMET能力测评考试,比赛开始,看到赛题的那一刻其实我是慌乱了一下的,因为这种类型的题目我是没有接触过的,我解题是不熟练的,因为我押题到其他类型的题目去了,所以在慌乱之后迅速调整了自己的心态,仔细的审了一遍赛题,然后按照训练时做题的方法开始解题。最终还是提前五分钟把赛题做完了,心中的石头也落地了。

  做逆向工程模块的时候还是比较紧张的,因为去年就是在这里栽跟头的,加上对三维扫描仪设备熟练度不高,所以还是比较紧张。比赛开始,看到扫描件时心中已然平静,因为是比较规则的大平面物件,比较好扫描。扫描过后,整理完成,发现自己是第一个完成的,心里基本有把握了。操作软件时,发现NX运用不了,立马叫裁判和技术,吸取去年的经验不浪费时间,然后换了工位继续操作。先是扫描的数据复原,然后是数据修复,然后是检测模块,一路解题过去。最后做完检查数据命名,没问题,时间也到了,比赛结束。

  3D打印工艺模块公布赛题的那一刻我是比较意外的,因为与我自己押题的思路完全不搭边,我押题是往齿轮,滚轮这个方向去做设计的。然后比赛的赛题是做牙签盒,按钮按下去抽取一根,按钮复原,再按,抽取一根,按钮复原,依次循环,并且可以连续抽5根以上才能得分,除了牙签,其他尺寸没有限制。与去年的出题思路是一样的,给一个命题,然后开放式解题思路,只要实现赛题要求功能即可。这样的赛题做出来的肯定很多人,所以功能实现就很重要了,想了一下解题思路,我决定从内部的机构开始设计,然后再做外壳。确定了这个思路之后,就按训练的流程开始操作,最后在刚好的时间把数据整理好录入,还把打印产品装配处理完成,然后参加竞技。

  等比赛结束,回去酒店之后,躺在床上心里回想了一下这两天的竞赛,就在不经意间昏睡过去了。第二天到了颁奖现场,听到自己名字的一瞬间,觉得这两年的辛苦付出,一切都值了。

  比赛比的不仅仅是技术,还有人整体的精气神,我会带着这份来之不易的荣誉继续走下去,以身教人,以身育人,做好示范。比赛这两年,一路走过来,收获颇丰,感谢中国电子劳动学会、中国就业培训技术指导中心、北京企学研教育科技研究院、长兴职师学院、深圳市创想三维科技有限公司等提供的平台和精心准备。


用心才能做到极致

2022年全国行业职业技能竞赛-第三届全国信息产业新技术职业技能竞赛-“创想杯”增材制造(3D打印)设备操作员全国总决赛

教师组特等奖

浙江省长兴技师学院

周景杰

  2022年11月13日,对于我来说是一个不平凡的日子。曾经渴望而不可及的荣誉,随着周明主任的宣读最终尘埃落定,心中喜悦之情不胜言表。

  二十大报告特别指出,要努力培养高技能人才,这一度在广大职业教育老师中引起热烈反响。从教12载,我致力于钻研调动学生学习技术的兴趣以及创造的才能,所教学生中由技能改变命运的不在少数,学生的奋进也成为激发我主动提升技能水平的动力。

  一路走来,思绪万千,深感我是幸运的。在夜以继日的培训过程中,在一遍遍的练习过程中,力求每个步骤、每个程序都要做到精益求精,这样的“工匠精神”也将继续保持在我今后的工作中。

源于兴趣 衷于热爱

  初识3D打印是在大学期间,我所学专业是材料成型及控制工程,其中有一门专业课是快速成型技术,那时起就对增材制造的加工方式产生了浓厚兴趣,直到2018年浙江省人社厅组织的金蓝领培训时见识到附带切削加工的金属3D打印机,再次刷新我对3D打印的认知。

  2020年,在一次同行的交流中无意间得知创想杯,抱着试试看的心态利用暑期时间到杭州中测公司进行了一段时间的培训,收获颇丰。特别是逆向建模这一块,原先的我只会使用UG,从那时起了解了杰魔软件。只可惜开学后由于疫情影响,原先浙江省的线下选拔赛变为线上选拔,我因打印机问题没能及时完成线下作品的提交,与2020年比赛失之交臂。2021年,则因为学生比赛时间冲突的原因再一次失去了与创想杯其他选手角逐的机会。时间转眼到2022年,为参加创想杯,我提早做了计划,摒弃一切杂念,摆正心态认真备赛。

跳出固定思维 才能突破自我

  2022年上半年刚开始,我就将往届比赛技术文件的相关要求和样题做了整理和归纳总结,了解专家的出题思路,分析自己的薄弱点,在关键处下功夫。设备的使用,对我来说难度不大,但是软件的熟练度还是需要下大功夫,从那时起就开始收集很多的教学视频和素材,并一遍遍地学习提升。

  日常教学工作,我正好教UG。因此在上课教学的同时,我利用教学时间强化UG和SolidWorks的使用,将历年的正向设计样题和真题在UG或SolidWorks中设计出来,工程图、装配文件、仿真动画,系统性地一遍遍学习强化,晚上则利用空闲时间训练逆向模块,特别是杰魔软件的使用。

  总体而言,逆向是我最需要提升的一个模块。因为传统的正向建模思路在我脑中已经成了固定思维,所以开始的时候非常煎熬,好几次学到深夜的时候遇到难点,有种想直接放弃的无力感,但这种畏难情绪没有击溃我,反而使我愈战愈勇。

全身心投入 终收获回报

  暑期的到来,为我排除了教学与其他日常事务的干扰,得以全身心投入到训练中。可以说,整个暑假是我提升最快的时间。企学研组织的线上培训,我一个不落地参加了,期间也与很多这方面的专家和老师进行深入探讨,很多之前遗留的问题得到了解决,让我对此次比赛更加充满信心。但之后通过线下培训的机会,见识到其他学校和企业的高手,傲气荡然无存,感觉自己还有不少不足之处,回来之后继续全身心投入到训练之中,也感谢可爱的同事们,为我分担了课务,让我毫无后顾之忧,积极备赛。

  本次大赛,浙江省选拔赛采用线上与线下同步进行,线上比赛我失利较多,特别是线上答辩的时间安排在我晚自习正好结束的时间,导致我只能匆忙应答。在浙江省线下选拔赛时提前做充分准备,终于在比赛时很好的发挥自己的优势,取得满意的成绩得以冲刺国赛。随后领导也告知我,学校将承办本次国赛,让我全力以赴做好准备。因此,随之而来的压力是空前的,细数前三届比赛承办校从未获得过第一名,接下来我是否能冲破这个魔咒,当时一点底气都没有。

  可想而知,国赛前的训练,是我工作以来最为艰苦的一段时间。国庆长假一天都没休息,每天的睡眠时间总计3~4个小时,身体状况也明显发生了改变,但是既然目标已经确定,不管最终结果如何,就必须坚持下来往这个方向去努力。整个决赛分为三块内容,赛前一个月,我系统性地做了训练,其中COMET职业能力测评模块,我根据线上线下培训内容,自己总结出一套答题思路,让自己写的项目方案能够紧扣答题要点,确保不失关键分。3D打印正向设计模块,针对样题碎纸机设计了多套方案,请教专家和同事的同时自己也不断地去摸索各类运动结构的设计思路,工程图和运动仿真同样需要思路清晰,确保比赛时不出问题。逆向建模别无他法,只能多练苦练,特别是往届题型都是汽车支架类零件,曲面、拔模角都是要十分注意的要点,赛前准备时我拿着周围可以获得的支架零件进行扫描并逆向建模。

  转眼到了全国决赛时间,职业能力测评3套题公布后,按既定答题思路顺利完成任务。随之而来的3D打印模块让我非常紧张,细数往届比赛这个模块每个选手之间的差距非常大,能否脱颖而出就看这个模块发挥的好坏,运气使然当初针对样题设计的那么多方案中正好有一个只需扩大间隙就能够符合花生脱壳的机构运动方案,但是分拣机构还需要我开动脑筋,当机立断边做边想,我粗略在草稿纸上画了草图马上就进行了边设计边打印环节,紧张的8个小时没有让我失望,当我的作品将第一颗花生碾开掉落到托盘那一刻,紧绷的那根弦一下子松了。随后则是第二天6小时的逆向模块,在扫描仪扫描时,我的机器软件授权过期无法打开,好不容易把前一天建立起来的好心态给破坏了,冷汗直冒,好在及时更换设备并申请延时才避免出现大问题,心态的调整也很及时。可能是之前难题练得比较多,逆向建模过程整体来说比以往训练时顺利,感谢前期不断的积累。

  不积跬步无以至千里。因为有前期打下扎实基本功,才能在复杂多变的赛场中游刃有余。比赛获得的成绩和荣誉很闪亮,但这不是终点,而是我人生路上的新起点,我将把荣誉转化为从教的动力,继续提升技艺水平,以期达到新高度。感谢中国电子劳动学会、中国就业培训技术指导中心、中国国防邮电工会全国委员会、北京企学研教育科技研究院、长兴技师学院、深圳市创想三维科技有限公司、杭州中测科技有限公司等单位给予的大力支持。


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