2022年全省职业院校技能大赛高职教师组机器人系统集成赛项规程.docx

一、赛项名称赛项名称：机器人系统集成赛项组别：高职教师组赛项归属：装备制造二、竞麦目的随着中国智能制造战略规划的推进，加快智能制造技术应用，是落实工业化和信息化深度融合、打造制造强国的重要措施，是实现制造业转型升级的关键所在。本赛项为落实制造业人才发展规划指南，精准对接装备制造业重点领域人才需求，满足复合型技术技能人才的培养，支撑智能制造产业发展设置而成。赛项旨在推动智能制造相关专业在人才培养模式、课程体系、教学条件、考核评价、师资队伍建设上的改革，提升高职院校适应先进制造业发展需求的实习实训条件。本赛项针对传统制造生产系统向智能制造单元技术升级的实际问题，以智能制造技术应用为核心，以汽车零部件加工、打磨、检测工序的智能制造过程为背景，让选手实践从系统功能分析、系统集成设计、布局规划到安装部署、编程调试、优化改进等完整的项目周期，考察参赛队的技术应用、技术创新和协调配合能力。竞赛平台集成仓储物流、工业机器人、数控打磨加工、视觉检测等技术，利用工业以太网实现信息互联，依托MES系统实现数据采集与可视化，接入云端借助数据服务实现一体化联控，满足轮毅的定制化生产制造要求。本赛项将极大地提升高职院校智能制造相关专业的人才培养质量，进一步推动智能制造技术的应用。三、竞奏时间、地点报到时间：2022年3月30日竞赛时间：2022年3月31日竞赛地点：兰州职业技术学院（总校区）详细地址：甘肃省兰州市安宁区刘沙公路37号四、竞奏内容本赛项以汽车行业轮毅的生产制造为背景，采用智能制造技术完成制造单元系统的改造与集成，充分体现“两化深度融合”在传统制造业升级改造中的技术应用。竞赛过程中，选手需要根据任务书要求，自行设计实施方案，在三维软件中搭建竞赛平台并完成产品生产流程仿真，完成真实竞赛平台的系统搭建和埃潞连接，对工业机器人进行点位示教和控制程序编制，对数控系统进行加工程序编制和通讯参数设置,对视觉系统进行检测识别参数设定和优化，对可编程控制器进行控制程序编制及调试，从而实现轮毂产品根据不同的生产工艺要求及订单需求，完成仓库存储、数控加工、打磨加工、检测识别、分拣入位等工艺流程，通过制造执行系统对生产过程信息和设备状态实时采集和可视化显示，智能终端利用云端实现安全的制造数据远程监控。本赛项主要考察选手对于可编程控制器、工业机器人、数控系统、集成视觉等控制设备的编程调试和夏杂机电设备系统联调的自动化能力，兼顾考核选手在工业网络及数据归档处理的信息化能力，充分考验选手面对复杂任务要求的分析处理以及解决方案的制定实施能力，展现选手的综合职业素质和创新水平。本赛项采用团体比赛方式，2名选手在4小时内协作完成如下竞赛任务。任务一制造单元改造方案设计（10%）参考制造流程要求，细化完整的生产工艺路径，将工序内容与实现设备一一对应；在场地面积条件下，合理设计单元的布局形式，完成完整工序内容；根据工序流程和控制系统要求，确定控制网络结构；利用虚拟仿真软件，在三维环境中按照设计的布局形式，搭建硬件环境,规划功能单元的动作轨迹，仿真验证布局设计有效性。任务二硬件搭建、电气接线及故障排查（20%）根据集成设计方案，将所选的功能单元按照布局规划拼接固定;根据功能要求，完成各单元的机械安装、电气接线、气动连接、控制网络线路部署；完成对各个单元故障排查等内容；任务三制造单元的系统集成（30%）对P1.C控制器和远程IO进行组态操作，满足控制设计要求；对P1.C、工业机器人、数控系统、视觉系统编程调试，分别实现工业机器人更换不同工具、工业机器人从立体仓库中拾取零件、工业机器人将待加工零件放入/取出数控机床、选取指定加工程序完成加工任务、工业机器人对零件表面打磨加工、视觉系统对零件产品加工结果的检测与判别、对零件进行分拣入位等功能动作。任务四控制网络的集成调试（30%）根据产品生产制造流程，对立体库、工业机器人、数控系统进行编程联调，利用物联网、工业以太网实现产品、设备和控制器之间的信息交互，满足加工流程自动化；合理优化程序逻辑和设备运行参数，满足任务的生产效率要求，可对异常情况进行监控并做出合理判断，确保生产安全；利用MES系统开发平台完成信息采集、产品数据追溯、制造流程可视化、设备状态可视化等功能模块，并完成智能制造单元的功能流程控制掾作面板开发，实现对生产流程控制。任务五云端数据服务的调试(5%)在MES系统开发平台中，将任务要求的生产流程数据、设备状态信息存储到指定的云服务器中，可使智能终端实时获取数据并图形化显示；在MES系统开发平台中，将智能制造单元的功能流程控制接口开放到云服务器中，在网络安全、用户认证后，可使智能终端远程控制单元制造加工。任务六职业素养(5%)竞赛过程中，对参赛选手的技术应用合理性、工具操作规范性、机械电气工艺规范性、耗材使用环保性、功耗控制节能性以及赛场安全、文明生产等进行综合评价。五、竞赛规则(一)竞赛报名1 .竞赛以学校为单位组队按照团体赛方式组织报名，不得跨校组队。每支参赛队2名选手，参赛选手必须是各职业院校在职教师。近两年获得省级技能大赛一等奖的教师不得参加同一大赛同一组别的赛项。2 .参赛选手报名获得确认后不得随意更换。(一)熟悉场地在比赛日前一天16:30-17:00,参赛队在工作人员带领下，携带身份证件，按照规定路线有序进入赛场。任何人员只得在指定区域观察，不得进入赛位，不得触殛竞赛平台及赛位内物品。(三)正式比赛1 .赛前十分钟选手经裁判长允许进入工位，按设备清单检查竞赛平台、机械电气元件、工具、耗材、文具用品等，不得做与竞赛任务相关事情。2 .所有人员在赛场内不得有影响选手完成工作任务的行为。参赛选手不允许未经现场裁判许可随意离开赛位，使用文明用语，不得言语及人身攻击裁判和赛场工作人员。3 .比赛过程中，选手须严格遵守安全操作规程，并接受裁判员的监督和警示，以确保人身及设备安全。选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时，裁判长有权中止该队比赛；如非选手个人原因出现设备故障而无法比赛，由裁判长视具体情况做出裁决（调换到备份赛位或调整至最后一场次参加比赛）：如裁判长确定设备故障可由技术支持人员排除故障后维续比赛，将给参赛队补足所耽误的比赛时间。4 .选手在故障排查过程中遇到不能自行完成情况，可以提出弃权，由技术保障人员帮助完成，参赛队弃权部分不得分。技术保障人员帮助完成相关任务的时间，计入总的比赛时间。5 .选手退场时不得将任务书、草稿纸、赛位物品等带出赛场。配合裁判做好赛场记录。6 .参赛队需按照竞赛要求提交竞赛结果，裁判员与参赛选手一起签字确认。（四）成绩评定1 .现场评分现场裁判依据现场打分表，对参赛队的操作规范、现场表现等进行评分。根据参赛选手在分任务操作过程中的规范性、合理性以及完成质量等，裁判依据评分标准按任务给分。评分结果由参赛选手、裁判员、裁判长签字确认。2 .过程评分抽检复核为保障成绩统计的准确性，监督组对赛项总成绩排名前30爷的所有参赛队伍的成绩进行复核；对其余成绩进行抽检复核，抽检福盖率不得低于15%O监督组将复检中发现的错误通过书面方式及时告知裁判长，由裁判长更正成绩并签字确认。错误率超过5%的，则认定为非小概率事件，裁判组需为所有成绩进行复核。成绩评定过程中选手不得围观和议论其他选手评定情况。裁判不得将选手表现和评定结果泄露。工作人员根据裁判要求配合评定工作，不得擅自进入赛位影响评判过程。（五）成绩公布记分员将解密后的各参赛队伍（选手）成绩汇总成比赛成绩，经裁判长、监督组签字后，公布比赛结果。公布2小时无异议后，将赛项总成绩的最终结果录入赛务管理系统，经裁判长、监督组长和仲裁长在系统导出成绩单上审核签字后，在闭赛式上宣布并颁发证书。六、竞赛环境（一）整体环境要求1.竞赛场地平整、明亮、通风良好，场地采光良好，四周无太阳直射，照明条件优良，可保证赛位在比赛时间期间稳定的光源环境。3 .赛场规划独立参观通道和体脸区域，不影响竞赛正常进行。4 .赛场设置合理数量空调，保证赛场温度适宜。5 .赛项设置合理数量监控，保证无死角全覆盖所有赛位和人员活动范围，监控录像文件妥善保存。6 .赛场设置医疗站。7 .赛场放置灭火器。8 .赛场设置备用电源。（二）竞赛工位要求1.单个竞赛工位面积不小于40112（5mX8m）,标明竞赛工位号码，有明显区域划分。2 .每个竞赛工位配备竞赛平台1套，操作桌1张（操作面积不小于100OmInXI600Inm）,编程用电脑2台（配电脑桌），凳子3张，文具及清扫工具1套。3 .每个竞赛工位提供竞赛平台用供电口1个（38OVTokW）,编程电脑用供电口2个（220V-1.kW,提供UPS）,提供网线接口1个（赛场内部署交换机）。4 .编程用电脑配置要求，CPU为INTE1.i7-8700CPU（第8代，主频3.2GHz,核心数6）同级别或以上，显卡为独立NYIDIAGeFOrCeGTX1060显卡（1500MHZ频率，3GB显存）同级别或以上，内存为8GB容量同级别或以上，硬盘为500GB容量同级别或以上，安装正版WindOWS10操作系统。七、技术规范（一）相关知识与技术技能1 .系统集成方案制定与优化依照实际加工工序及工艺要求，结合硬件设备及特定条件限制，设计硬件单元的布局形式，规划控制系统的层级拓扑结构，选择适当的通讯方式和接口，制定后续功能设计方案和调试流程。利用仿真软件快速验证方案合理性，并采取适当措施优化方案以缩短调试周期、加强制造柔性、提高生产效率。2 .机械安装、电气接线、故障排查参照机械及电气操作规范，完成硬件设备的拼接和电路、气路、通讯线路的接线，完成各个工作单元故障排查。3 .可编程控制器(P1.C)应用利用适当的编程指令，结合硬件设备及特定条件限制，完成P1.C控制程序的设计和编程，实现硬件设备的执行设备如伺服电机、气缸、传感器、分布式IO等满足所需的动作要求。4 .工业机器人(Robot)应用利用适当的编程指令，结合硬件设备及特定条件限制，完成Robot控制程序的设计和编程，实现工业机器人完成所需的动作要求。5 .数控系统(CNe)应用利用适当的编程指令，结合硬件设备及特定条件限制，完成CNC加工程序的设计和编程，实现数控机床完成所需的加工过程。6 .智能视觉(CCD)应用利用适当的检测模板和条件，结合硬件设备及特定条件限制，完成CQ)检测条件的设置和优化，实现对目标产品不同特征的检测反馈。7 .工业网络技术应用利用不同的工业网络通讯协议，结合硬件设备及特定条件限制，实现P1.C、Robot、CNC.PC和分布式IO的实时通讯。&制造企业生产过程执行系统(MES)应用利用成熟的工业软件，结合硬件设备及特定条件限制，实现对不同控制器、执行设备、传感器的运行状态监控和工艺流程控制。（二）职业标准1 .机械设备安装工国家职业标准（职业编码6-23-10-01）2 .电气设备安装工国家职业标准（职业编码6-23-10-02）工可编程序控制系统设计师国家职业标准（职业编码X2-02-13-10）4 .计算机程序设计员国家职业标准（职业编码X2-02-13-06）（三）技术标准1 .机床数控系统通用技术条件JB/T8832.1-20012 .工业控制系统信息安全GB/T30976.1-30976.23 .工业机器人坐标系和运动命名原则GB/T16977-20054 .工业机器人编程和操作图形用户接口GB/T19399-20035 .工业机器人安全规范GB11291-19976 .工业机器人通用技术标准GB/T14284-19937 .电气设备用图形符号GB/T5465.2-1996