第七届江苏技能状元大赛机电设备维修项目技术文件

第七届江苏技能状元大赛“机电设备维修”项目技术文件2024年1月目录一、本项目技术描述 一、本项目技术描述本赛项聚焦智能制造技术应用和高技能人才培养需求，选取生产单元运行调试、生产物流系统安装调试、智能制造系统运行维护及分析等智能生产车间典型场景，基于智能制造系统平台，运用智能制造基础关键技术（数控加工技术、工业机器人技术、物流技术、工业工程技术、物联网技术、生产运维技术等），围绕安装调试、运行分析、故障处理、效率监测等任务，进行批量产品智能加工和生产运维管理，聚焦“设备自动化、生产精益化、管理信息化、系统稳定化、人员高效化”的先进制造理念。进而促进智能制造生产运维领域复合型技能人才培养，加快先进制造业技术技能积累和高素质人才队伍建设，助推工业企业实现数字化转型发展。本赛项要求完成智能制造单元运行分析与故障处理，并实现智能制造单元的安全高效运行。竞赛内容主要包含：智能制造单元功能调试、智能生产物流系统调试、智能生产运行与维护、工艺设计与数控编程、智能设备运行状态分析、切削加工智能制造单元虚拟仿真、职业素养与安全规范等7个主要竞赛任务。本项目为双人赛，仅设置“操作技能考核”科目，竞赛分为两天，采取两个阶段的方式完成操作技能考核竞赛任务。比赛总时长为360分钟。二、选手应具备的能力本赛项强调利用智能制造单元进行智能化加工与生产管控的技术应用能力和职业素养。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）产品在线检测操作技能；（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）智能制造单元内设备的应用与管控技能，包括数控机床、工业机器人、AGV、立体仓库、自动测量装置、RFID装置、主要机械部件、电气系统、PLC控制系统及传感器的调试、运维等；（13）能够较好运用物流作业计划与执行等相关系统进行生产与物流计划和执行环节的流程设计、操作和监控；（14）安全防护能力。三、竞赛内容（一）竞赛形式项目为双人赛，仅设置“操作技能考核”科目，实际操作竞赛的总成绩为100分。实际操作竞赛占总成绩的100%。（二）命题标准本赛项主要考查选手智能制造单元运行分析与故障处理能力、机电设备远程运维调试能力、AGV物流设备运行调试能力、合理配置并设定相关设备关键参数，实现多个零件生产计划的排产、加工任务派发，零件的智能加工生产。提高设备利用率与稳定性。赛项通过智能生产与物流系统的运维与处置分析，实现智能制造自动化、数字化、网络化、智能化，引领智能制造技术应用和高端复合型人才的培养。具体包括：智能制造单元功能调试、智能生产物流系统调试、智能生产运行与维护、工艺设计与数控编程、智能设备运行状态分析、切削加工智能制造单元虚拟仿真、职业素养与安全规范。本赛项主要参考中华人民共和国人力资源和社会保障部制定的《机电设备维修工国家职业技能标准》以及《智能制造工程技术人员国家职业技术技能标准》（2021年版）等关于高级工及技师部分应知应会知识与技能，结合企业生产、院校教学实际和智能制造技术应用状况，借鉴世界技能大赛命题和考核评价方法确定考核内容组织统一命题。（三）试题样题（以下样题仅供参考，最终以现场下发的赛题为准）第一阶段比赛任务任务1：智能制造单元功能调试任务描述：选手根据设备配置情况，完成数控车床和加工中心的基本精度检测与功能检测，确认是否能够正常运行，并进行故障排除。（1）操作数控系统检查数控车床和加工中心是否能够正常运行，包括主轴、运动轴、气动门以及气动夹具、零点定位夹具等。在提供的HMI界面上能够控制数控车床机床门的开关，能够显示机床门开关状态和卡盘状态；（2）机内摄像头的安装与调试任务描述：检测摄像头的安装与电气连接正确，MES系统界面上显示车床卡盘、加工中心夹盘图像。通过操作HMI设置机床参数实现定时吹气、随时手动吹气。（3）在线测量装置的安装与调试进行加工中心在线测量装置（测头）的安装与调试，对测头进行标定，并将标定的结果数据传输到总控PLC，HMI端能正确显示标定结果。（4）刀具安装及对刀调试1.将零件加工所需要的刀具安装到数控车床刀架和加工中心刀库。2.完成数控车床和加工中心的对刀及相应的数据设置，进行刀具与刀号对应的确认，刀长的测量。完成任务一后，举手示意裁判进行评分。任务2：智能生产物流系统调试任务描述：根据任务书给定的任务要求和现场提供的部件，进行工业机器人快换夹具、气动部件等外部设备的安装与调试。完成AGV物流车、工业机器人（含第七轴）的功能测试，根据提供的AGV调试界面，编写写仓储物流管理程序，能够实现通过指令调用完成入库、出库及定点搬运等动作。完成工业机器人快换装置及快换工装台等的安装与调试任务描述：完成工业机器人快换装置的安装与调试，包括机器人侧快换装置、工具侧快换手爪、气路和光电开关等安装与调试，并能够通过示教器或者通过HMI界面实现3个工具侧快换手爪的张开和关闭控制以及手爪上有无料的检测功能。（2）AGV物流车与工业机器人功能测试任务描述：编写PLC与AGV物流车与工业机器人的通讯测试程序，实现与AGV物流车与工业机器人之间的数据通信，在HMI界面中能够操作AGV物流车进行路径导航、托盘传送、状态显示等信息；机器人端改变关节轴和行走轴数据，能够在图HMI上同步显示。（3）物流系统编程与调试任务描述：编写仓储物流管理程序，能够实现通过指令调用完成入库、出库及定点搬运等测试动作。完成任务二后，举手示意裁判进行评分。任务3：智能生产运行与维护任务描述：针对赛项设置的相关故障，对智能生产系统软硬件进行排查与处置，并进行必要的记录。根据任务书给定的任务要求，通过HMI实现数控车床、加工中心、立体仓库之间的上下料示教编程与调试。根据任务书给定的任务要求，通过MES管控软件手动排程，实现AGV物流车自动将物料转运至线边库，工业机器人从物料缓冲区取出待加工毛坯，加工、在线测量后，再由机器人送回线边库仓位中，最终由AGV将托盘送至成品库。完成任务三后，举手示意裁判进行评分。任务4：工艺设计与数控编程根据任务书要求，选手根据给定的1套图纸，应用CAD/CAM/CAPP软件，进行零部件3D设计和装配体构建、产品加工工艺设计、BOM构建、零件生产过程质量控制、零件加工工艺、零件加工程序编制，并将相应的文件保存在MES系统要求指定文件夹中。完成任务四后，举手示意裁判进行评分。任务5：智能设备运行状态分析根据任务书给定的任务要求，在MES管控软件中对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。通过MES管控软件实现生产数据分析、设备运行状态分析、生产质量分析等任务。完成任务五后，举手示意裁判进行评分。第二阶段比赛任务任务6切削加工智能制造单元虚拟仿真任务描述：在规定仿真系统上进行智能制造单元组件布局、调整及加工流程的虚拟仿真。1.设置布局和组件尺寸任务描述：应用规定的仿真系统软件，导入并调整布局和以下组件尺寸。（1）导轨长度：3800mm；（2）围栏尺寸：1200mm×1200mm；2.加工流程参数设置任务描述：智能制造单元平台仿真加工流程如下：通过机器人完成车床与加工中心的上下料加工，从立体仓库取料，分别放入两台机床加工后，放回立体仓库，布局中需完成以下设置：（1）车床先行加工；（2）工件的每道工序与数控加工工艺卡中时长一致；3.模拟仿真加工流程任务描述：完成现场组件加工流程模拟仿真，加工工件数为4件（1套）。完成任务六后，举手示意裁判进行评分。任务7职业素养与安全规范在安全测评软件中完成相应的理论题和虚拟实操题测试。（四）操作技能考核说明：1.竞赛赛室：综合实操竞赛室2.竞赛形式：现场综合实践操作3.综合实操考核要求：（1）考核总分值：100分，两个阶段的总分为选手最终成绩（2）竞赛时间：第一阶段270分钟，第二阶段90分钟四、评分标准及流程本项目评分标准分为测量和评价两类。凡可采用客观数据表述的评判称为测量；凡需要采用主观描述进行的评判称为评价。表4-1评分内容1.2.3.4.1.2.AGV3.HMI1.根据任务书给定的零件三维模型进行装配设计2.操作大赛管控软件生成EBOM/PBOM，调出数控加工工艺表1.2.MES在规定的仿真系统上进行智能制造系统的虚拟仿真20102.注：最终的评分细则和流程由专家组根据最终命制的赛题确定。本项目评分流程参考世界技能大赛的评分方法进行。各专家裁判和裁判员队伍分为不同的组别，每组2-3人，由裁判长指定组长，分别对各模块进行评分。各评分小组负责相应选手现场评分，并签字确认评分结果，如有现场演示部分，则需要选手现场签字与裁判共同确认结果。五、场地及设施设备（一）场地1、竞赛场地光线充足，照明良好；供电供水设施正常且安全有保障；场地整洁；每个赛位占地不小于77m2（11m×7m），场地净高不低于3m，且标明赛位号，机械传动装配每个竞赛赛位提供380V、220V交流电源，手工加工赛位提供安全照明电源，每个赛位提供独立的电源保护装置和安全保护措施。2、竞赛场地设置隔离带，非裁判员、参赛选手、工作人员不得进入比赛场地；竞赛场地划分为检录区、竞赛操作区、现场服务与技术支持区、休息区、观摩通道等区域，区域之间有明显标志或警示带；标明消防器材、安全通道、洗手间等位置。3、赛场设有保安、公安、消防、医疗、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件；赛场还应设有生活补给站等公共服务设施，为选手和赛场人员提供服务。4、赛场设置安全通道和警戒线，确保进入赛场的大赛参观、采访、视察的人员限定在安全区域内活动，以保证大赛安全有序进行。（二）设施设备1、竞赛设施设备和工具（1）竞赛设备竞赛场地设备由主办方统一提供，供选手及裁判使用的设备，具体场地设备设施见表5-1。表5-1赛场设备主要配置清单详见表11台2加工中心（三轴1台3在线测量装置（用于加工中心1套4气动精密平口钳（用于加工中心1个51台61套71套81套91套1套3台1套MES（含部署计算机1套1套RFIDRFID1套1套CAD/CAM1套2台AGV1台1套1套1套2.选手自带物品选手根据竞赛要求，推荐需要自带以下工量刃具及标准件，具体见下表：选手推荐自带工量刃具清单注意：所有选手自带工量刃具可根据自我加工习惯增带一些基本通用量具和工具；二类夹具、专用或定制刀具和工具严禁带入。表5-2选手自带物品清单10.3mm-1-2213147156161-271-281-291-20-10-125-1内径千分尺（两爪10-125-1六、赛事纪律选手不得在试件上作任何标记。若在比赛开始前发现试件有明显痕迹，可上报裁判员进行处理，严重者可按作弊处理。赛场带入二类夹具、专用或定制刀具和工具，按作弊处理。在完成竞赛任务的过程中，因操作不当导致事故，扣10～20分，情况严重者取消比赛资格。因违规操作损坏赛场提供的设备，污染赛场环境等不符合职业规范的行为，视情节扣5～10分。扰乱赛场秩序，干扰裁判员工作，视情节扣5～10分，情况严重者取消比赛资格。七、赛事安全（一）选手需自备安全鞋、工作服、护目镜、耳塞等，进入考核区域前必须将工作服、安全鞋穿戴得当（不穿戴工作服、安全鞋的选手不得进行竞赛）；（二）在使用产生碎屑、碎片的机械设备时必须佩戴防护镜，防止眼睛受到伤害；（三）在