2019年山东省职业院校技能大赛中职组“3D打印技术综合应用”赛项规程

-PAGE11-一、赛项名称赛项组别：中职组赛项名称：3D打印技术综合应用专业类别：加工制造类二、竞赛目的通过竞赛，考察工业设计、产品造型设计、模具设计与制造、计算机辅助设计、机械部件组装等专业参赛选手进行工业产品造型设计与3D打印技术应用的综合能力，展示参赛选手的创意与设计表达能力以及文明生产意识，引导我省中职学校加强专业改革，将新技术、新工艺、新方法应用于教学，促进高素质技能型人才培养。三、竞赛内容（一）竞赛内容竞赛内容将以任务书形式公布，竞赛内容包括以下任务：任务一、产品三维数据采集建模（35%）（1）根据任务书要求，对给定样件进行三维数据采集并完成逆向建模操作。（2）要求：数据采集完整、逆向建模精度准确。任务二、产品创新设计（25%）（1）根据任务书要求，对产品进行创新设计。（2）要求：尺寸合理、结构合理、外观美观、符合3D打印工艺。任务三、书写产品创新说明（5%）（1）根据任务书要求，编写产品创新设计说明书。（2）要求：结合三维设计说明创新设计思想。任务四、产品3D打印与后处理（10%）（1）根据任务书要求，对创新设计完成后的产品进行3D打印，打印完成后进行模型后处理。（2）要求：产品打印完整、尺寸合理、无多余支撑、外表面光滑。任务五、DIY打印机的组装调试（20%）（1）根据任务书要求，将提供的DIY打印机的零件装配成整机并调试到正常使用状态。（2）要求：装配完成、布线完整、调试完成、完成后拆除归位任务六、职业素养（5%）（1）主要考核参赛选手在竞赛过程中的职业素养（2）要求：设备操作规范、正确使用工具和量具、现场安全文明生产、有计划和条理的完成各项任务、及时应对突发问题。竞赛时间本赛项竞赛总时间为5.5小时，连续进行。四、竞赛方式本赛项为团体赛，每队由2名选手组成。选手报名资格和具体参赛队数、指导教师数按照《山东省教育厅等4部门关于2019全省职业院校技能大赛的通知》规定。五、竞赛流程竞赛由赛项执委会按照竞赛日程表组织各领队参加公开抽签，确定各参赛队抽签顺序号，选手比赛前30分钟到赛项指定地点接受检录，赛前15分钟抽签决定赛位号，抽签结束后，随即按照抽取的赛位号进场，在对应的赛位上完成竞赛规定的工作任务。具体的竞赛日期，由山东省职业院校技能大赛组委会统一确定，赛事日程见表1。表1竞赛日程表时间内容主要负责人第一天08:00-14:30参赛选手报到承办赛项负责人14:30-15:00召开裁判会议裁判长15:00-16:00领队会议、抽签确定顺序号赛项执委会16:30-17:30选手熟悉场地承办赛项负责人第二天07:30-08:00检录与加密检录裁判、加密裁判08:00-13:30现场比赛现场裁判13:30-14:00选手离场、赛场封闭、数据传输现场裁判14:00-14:20作品加密加密裁判14:20-20:00成绩评判评分裁判20:00-20:30成绩复核与解密赛项监督、加密裁判20:30-21:00成绩发布赛项执委会以上时间点仅供参考，现场可根据实际进行调整，并及时通报发布六、竞赛命题采取提前公开竞赛样题的方式进行比赛，样题赛前一周发布在山东省技能大赛网:,包括题型、结构、比赛步骤、评分标准等公开部分内容，涉及DIY打印机的组装步骤与调试方法等具体内容属于非公开部分，不予发布。正式赛题与样题形式上保持一致，难度相当。比赛的赛题在大赛监督人员的监督下由裁判长指定人员进行随机抽取（命题专家回避）。七、竞赛规则（一）报名资格及参赛选手要求1.本赛项为团体赛，每队由2名选手组成。选手报名资格和具体参赛队数、指导教师数按照《山东省教育厅等4部门关于2019全省职业院校技能大赛的通知》规定。2.人员变更：参赛选手和指导教师报名获得确认后不得随意更换。如备赛过程中参赛选手因故无法参赛，须于本赛项开赛10个工作日之前出具书面说明，经大赛执委会核实后予以更换；未经核实擅自更换选手，比赛成绩无效。参赛队不可缺员比赛，缺员视为自动放弃竞赛。（二）操作规则1.比赛赛位及任务书的确定参赛选手竞赛赛位的确定采取抽签的方式确定，竞赛采用相同的竞赛试题。2.熟悉场地（1）执委会安排各参赛队统一有序地熟悉场地，熟悉场地时限定在观摩区活动，不允许进入比赛区。（2）熟悉场地时严禁与现场工作人员进行交流，不发表没有根据以及有损大赛整体形象的言论。（3）熟悉场地严格遵守大赛各种制度，严禁拥挤，喧哗，以免发生意外事故。（三）文明参赛要求1.比赛入场（1）各参赛选手在正式比赛时间前30分钟准时到达赛场集合地点，凭参赛证、身份证经检录后进入比赛现场。参赛选手抽取赛位号后，按赛位号进入赛位候赛，现场裁判员将对各参赛选手的身份进行核对。正式比赛开始15分钟后迟到选手不得入场。（2）除严格规定的工、量具或其他物品外，参赛选手不允许携带任何通讯及存储设备、纸质材料等物品进入赛场，赛场内提供比赛必备用品，赛场不提供网络环境。2.比赛过程（1）选手进入赛场赛位后，必须听从现场裁判员的统一布置和指挥，对比赛设备、选配部件、工量具等物品要进行细致检查和测试，如有问题及时向裁判员报告。（2）参赛选手进入赛场所携带的证件和其他物品，现场裁判员有权进行检验和核准。（3）在选手候赛时间内裁判长将赛项任务书发给选手，选手可以自行熟悉任务书、思考工作流程和时间安排等，不允许操作。（4）各选手听到裁判长发布“比赛开始”指令后开始正式比赛操作，合理利用现场提供的所有条件，按照正确的操作步骤，高效、优质地完成比赛任务。（5）比赛时间以现场提供的时钟为准。选手休息、饮食等时间都计算在比赛时间内。（6）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；如非选手个人因素出现设备故障而无法比赛，由裁判长视具体情况做出裁决（调换到备用赛位）；如裁判长确定设备故障可由技术支持人员排除故障后继续比赛，将给参赛选手适当补时。（7）比赛过程中选手不得随意离开赛位，不得与其他队选手交流或擅自离开场地，如遇问题时须举手向裁判员示意询问后处理，否则按作弊行为处理。（8）在比赛过程中只允许裁判员、工作人员进入场地，其余人员未经组委会同意不得进入场地。3.比赛结束（1）裁判长在比赛结束前有将对参赛选手进行提醒，裁判长发布“比赛结束”指令后所有选手立即停止操作，比赛正式结束，选手按要求清理赛位。（2）选手比赛结束时需按照比赛要求立即提交比赛结果（任务书），裁判员与参赛选手要在相应签字处签字确认。（3）比赛结束后，做好比赛设备的整理工作，包括设备移动部位的复位，整理工具及个人物品。经工作人员现场清点检查后，选手方可离开赛位。选手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后方能离开赛场。（4）选手若提前结束比赛，应向裁判员举手示意，竞赛终止时间由裁判员记录，选手结束比赛后不得再进行任何操作。离场前选手按要求清理赛位。（5）参赛选手不得将赛项任务书、图纸、草稿纸和工具等与比赛有关的物品带离赛场，选手必须经现场裁判员检查许可后方能离开赛场。（四）成绩评定及公布1.组织分工在赛项执委会的领导下成立由评议组、裁判组、监督(仲裁)组组成的成绩管理组织机构。具体要求与分工如下：（1）裁判组设裁判长1名，裁判员若干名。裁判组实行“裁判长负责制”，裁判长全面负责赛项的裁判管理工作并处理比赛中出现的争议问题。（2）裁判员根据比赛需要负责检录、加密、现场裁判和评分裁判。检录裁判：负责对参赛选手进行点名登记、身份核对等工作；加密裁判：负责组织参赛选手抽签，对参赛队信息、抽签代码等进行加密；现场裁判：按规定做好赛场记录，维护赛场纪律，评定参赛选手的现场得分；评分裁判：负责对参赛选手的比赛作品、比赛表现按赛项评分标准进行评定。（3）监督组对裁判组的工作进行全程监督，并对竞赛成绩抽检复核。（4）仲裁组负责接受由参赛队领队提出的对裁判结果的申诉，组织复议并及时反馈复议结果。2.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。评分结果由参赛选手、裁判员签字确认。（2）结果评分对参赛选手提交的竞赛成果，依据赛项评价标准进行评价与评分。（3）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%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，抽检覆盖率不得低于15%。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，裁判组需对所有成绩进行复核。3.赛项成绩总评本项目比赛总成绩满分100分，任务一产品三维数据采集建模占35%、任务二产品创新设计占25%、任务三书写产品创新说明占5%、任务四产品3D打印与后处理占10%、任务五DIY打印机的组装调试占20%、任务六职业素养占5%。4.成绩公布比赛成绩经工作人员统计、汇总、排序后交由执委会、裁判组共同检查，确认无误后在监督组的监督下集体解密，由裁判长、监督人员和仲裁人员签字确认后公布。八、竞赛环境1.赛场设在规范的室内，赛场符合防火安全规定，防火疏散标识清晰、齐全，疏散通道畅通；赛场采光、照明和通风良好，提供稳定的水、电、气源，并配有供电应急设备等。2.竞赛场地划分为检录区、竞赛区、现场服务与技术支持区、休息区、医疗区、观摩通道。3.赛场提供三维扫描仪、3D打印机组成的比赛赛位，标明编号；每个比赛赛位有保持相对独立的隔离护栏，确保选手比赛不受外界影响。4.每个比赛赛位配有工作台，供选手书写，摆放工、量具。5.每个比赛赛位提供工、量具,各参赛队可以根据比赛需要选择使用，参赛队不需自带其它工具。6.每个比赛赛位配有相应数量的清洁器具。7.赛场设有保安、公安、消防、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件。8.赛场配备维修服务、医疗、生活补给站等公共服务设施，为选手和赛场人员提供服务。九、技术规范（一）职业道德1.敬业爱岗，忠于职守，严于律已，刻苦钻研；2.勤于学习，善于思考，勇于探索，敏于创新；3.认真负责，吃苦耐劳，团结协作，精益求精；4.遵守操作规程，安全、文明生产；5.着装规范整洁，爱护设备，保持工作环境清洁有序。（二）相关知识与技能1.3D打印技术的原理；2.逆向工程技术；3.三维扫描仪的使用方法；4.3D打印机的认知、结构、原理。（三）参考相关书籍1.《机械识图及三维快速成型技术》ISBN：97871223197332.《3D打印-GeomagicDesignX》ISBN：9787122306463十、技术平台技术平台简介本赛项指定唯一技术硬件平台：采用山东协晟电子科技有限公司研制生产的AC-A9型和DIY型3D打印机，滕州市安川自动化机械有限公司研制生产的TWOEYE型三维扫描仪(含安川STSO三维扫描系统)。本赛项技术软件平台：3DonePlusV2017、Inventor2017、GeomagicDesignX5.1、GeomagicWrap2017。此技术平台符合赛项内容的要求及职业技术标准要求。赛场主要设备清单1.3D打印机主要技术规格、参数见表2、表3。序号名称规格参数1成型工艺FDM2喷头系统单喷头系统3输入格式STL、OBJ、AMF4成型尺寸305*305*305mm5成型精度0.02-0.4mm6定位精度XY轴：0.004mm，Z轴：0.0025mm7操作系统Windows、Mac、XP8支持材料PLA，ABS，TPU，复合PLA，WOOD9设备尺寸610*700*720mm表2AC-A9型3D打印机主要技术规格、参数表3DIY型3D打印机主要技术规格、参数序号名称规格参数1成型工艺FDM2喷头系统单喷头系统3输入格式STL、OBJ4成型尺寸200mm*200mm*180mm5成型精度0.1mm-0.5mm6定位精度XY轴

0.011mm7操作系统Windows、Mac、XP8支持材料PLA，ABS9设备尺寸400*400*4502.三维扫描仪及三维扫描系统主要技术规格、参数见表4、表5。表4TWOEYE型三维扫描仪主要技术规格、参数序号名称规格参数1扫描方式非接触拍照式2扫描范围300mm3单帧精度0.025mm4扫描速度0.3s5拼接方式特征拼接、标志点拼接、自动转盘拼接、手动转台拼接6相机分辨率500万像素7镜头16mm日本专业光学工业测量镜头X28标定板10mm专业光学测量大理石标定版9辅助定位双点激光/双十字线表5安川STSO三维扫描系统主要技术规格、参数序号主要技术规格1通过对通讯和运算的优化，实现高达0.3秒/帧的高速扫描。2支持标志点全自动拼接，高效的全局标志点识别算法大大提高了点识别鲁棒性和拼接效率。3支持背景平面标定截取，手动和全局注册模块，自由扫描拼接模块手动转台自动拼接模块。4支持多目系统，多个扫描范围在系统中自由切换自动拼接。5支持基于物体特征的无标志点全自动拼接，这种点云自动拼接方式颠覆了传统的标志点拼接方式，可以不需要贴标志点，直接扫描合并，高效实现外型复杂工件的快速扫描，而且拼接精度大大高于标志点拼接。6采用基于曲率统计分析的高精度插值算法获得更多模型细节。7支持曝光增益和白平衡调整优化色彩匹配。8采用先进的全局误差校正技术使拼接精度更高。9可根据物体表面颜色深浅，系统自动选择蓝白光相互切换对物体数据进行采集。十一、成绩评定（一）评分标准本赛项成绩满分100分。根据竞赛内容，具体评分标准见表6。表63D打印技术综合应用评分标准序号评分项目知识、技能点评定方法分值1产品三维数据采集建模三维扫描仪的使用，对给定样件的三维数据采集，数据后处理和逆向建模根据选手完成情况按照评分细则现场给分35分2产品创新设计产品的创新性，包括尺寸、结构、外观等根据选手完成情况按照评分细则现场给分25分3书写产品创新说明能阐述创新设计的思路根据选手完成情况按照评分细则现场给分5分4产品3D打印与后处理3D打印机的操作，打印成品的后处理根据选手完成情况按照评分细则现场给分10分5DIY打印机的组装调试3D打印机结构的认知、处理3D打印机常见问题根据选手完成情况按照评分细则现场给分20分6职业素养工艺设计科学合理,操作正确、安全、无事故。根据选手完成情况按照评分细则现场给分5分(二)评分方法1.赛项裁判本赛项裁判分为现场裁判组和评分裁判组。现场裁判组主要完成选手的资格审查、竞赛准备工作检查、任务书发放、比赛现场秩序维护与监督、比赛中突发的或其它临时情况的处理、文明生产等现场分的评比。评分裁判组负责各竞赛任务成绩评定，组长由竞赛裁判长委任。评分裁判员与各参赛代表队隔离，评分期间在竞赛执委会没有特别授权的前提下，禁止与外界联系。2.裁判评分方法（1）对于需要记录数据和结果现象的考核点，由选手记录并举手请裁判进行确认；对于需要记录操作过程与规范的考核点，裁判需记录具体情况并在比赛结束后由裁判长组织统一评分，以保障评分尺度的一致；对于需要保存数据的考核点，在比赛结束后由两名或以上裁判进行统一评分，并进行U盘备份。（2）根据竞赛任务提交成果的不同，评分裁判按主观评分和客观评分的要求进行分组，评分小组先统一标准再评分。（3）比赛结束后，裁判长重新分配裁判小组，每组至少有2－3成员，负责对任务书中的某一项目，严格按照评分细则，进行全场评分，最后将该项目所有成绩汇总成表，并由小组审核确认签字，移交裁判长。（4）按照比赛成绩从高到低排序确定名次。总分相同时，比较任务一产品三维数据采集建模部分，分数高的排名在前；如再次出现相同，以任务二产品创新设计为依据，分数高的排名在前；如再次出现相同，由裁判组根据公平公正的原则综合评判。3.成绩审核（1）裁判长组织对各评分小组成绩进行审查和复核。所有项目成绩汇总表均完成后，指定其中2个裁判成员，对所有项目进行分数复查确认，最终生成参赛队总成绩表，由裁判长签字确认后，将工作任务书、现场所有记录表、确认表等相关纸质文档进行封箱签字，移交到执委会。（2）评分中所有涂改处均需向裁判长说明并备案；在复查中发现的问题均需向裁判长说明并备案。（3）最终将比赛所有资料汇总后交赛项执委会保管，所有裁判员未经执委会同意不得泄露比赛试题和比赛成绩。4.成绩公布最终成绩经复核无误，由裁判长、监督人员和仲裁人员签字确认后公布。成绩公布无异议后，由仲裁长和监督组长在成绩单上签字，并在闭赛式上宣布竞赛成绩。十二、赛场预案应急安全预案比赛期间发生意外事故，发现者应第一时间报告赛项执委会，同时采取措施避免事态扩大。赛项执委会应立即启动预案予以解决，如赛项出现重大安全问题可以停赛，是否停赛由赛项执委会决定，事后应向上级部门报告详细情况。相关应急预案如下表所示：突发事件预防措施事件发生后应对措施参赛选手发病或受伤在各赛位张贴安全操作说明医务人员应采取紧急救护措施，及时进行治疗，如病情或伤势严重，应及时送往最近医院进行救治。设备损坏提前一天设备全部运行；现场划分备份组。参赛选手举手示意后，监考人员计时，裁判确认后更换备份组，并由主裁判确定应计入延时时间。现场线缆故障现场走线要规范，尽量走暗槽或现场人员接触不到的地方；对主要线路要走线槽内留有备线。启用备线临时停电赛场需双路供电和备用发电机，确保单电源故障不会影响比赛供电线路互为备份，如出现故障，切换线路，经裁判长与赛项组委会商议统一延长比赛时间；若双路电源均出现故障，快速启用备用发电机发电，保证比赛正常运行，经裁判长与赛项组委会商议统一延长比赛时间。处罚措施1.因参赛队伍原因造成重大安全事故的，取消其获奖资格；2.参赛队伍有发生重大安全事故隐患，经赛场工作人员提示、警告无效的，可取消其继续比赛资格；3.赛事工作人员违规的，按照相应的制度追究责任。情节恶劣并造成重大安全事故的，由司法机关追究相应的法律责任。十三、申诉与仲裁1.大赛采取二级仲裁机制。各赛项设赛项仲裁工作组，大赛执委会设仲裁委员会。各参赛队对不符合大赛和赛项规程规定的仪器、设备、工装、材料、物件、计算机软硬件、竞赛使用工具、用品，竞赛执裁、赛场管理，以及工作人员的不规范行为等，可向赛项仲裁工作组提出申诉。申诉主体为参赛队领队。申诉启动时，领队向赛项仲裁工作组递交亲笔签字同意的书面申诉报告。申诉报告应对申诉事件的现象、发生时间、涉及人员、申诉依据等进行充分、实事求是的叙述。非书面申诉不予受理。2.提出申诉的时间应在竞赛结束后（选手赛场竞赛内容全部完成）2小时内，超过时效不予受理。赛项仲裁工作组在接到申诉报告后的2小时内组织复议，并及时将复议结果以书面形式告知申诉方。申诉方对复议结果仍有异议，可由市（高职院校）领队向仲裁委员会提出申诉。仲裁委员会的仲裁结果为最终结果。十四、竞赛观摩（一）观摩人员与赛项相关的企业、单位、学院、行业协会等专家、技术人员等。（二）观摩方法观摩人员可在规定时间，以小组为单位，在赛场引导员的引导下，有序进入赛场指定地点观摩。（三）观摩纪律1.观摩时不得议论、交谈，并严禁与选手进行交流；2.观摩时不得在赛位前停留，以免影响选手比赛；3.观摩时不准向场内裁判及工作人员提问；4.观摩时禁止拍照；凡违反以上规定者，立即取消观摩资格。十五、赛项直播根据本赛项竞赛要求，赛场内部署无盲点录像设备，实时录制；对比赛全过程、全方位直播，安排观摩室，设大屏幕或投影，同步显示赛场内竞赛状况。十六、竞赛须知根据本赛项竞赛要求，赛场内部署无盲点录像设备，实时录制；对比赛全过程、全方位直播，安排观摩室，设大屏幕或投影，同步显示赛场内竞赛状况。所有到会人