机械行业职业教育技能大赛：学生组（冲压模具智能制造综合应用技术技能大赛赛项）竞赛规程

附件1

2019年机械行业职业教育技能大赛

模具智能制造综合应用技术赛项

竞赛规程

冲压

（学生组）

模具智能制造技术综合应用技能赛项执委会

二〇一九年九月

目录

1.赛项描述...............................................1

1.1技术基本描述.......................................1

1.2技术能力要求.......................................3

1.3基本知识要求.......................................4

1.4职业素养与安全要求.................................5

2.竞赛题目...............................................5

2.1竞赛形式...........................................5

2.2命题标准...........................................5

2.3命题内容...........................................6

2.4竞赛时间...........................................7

3.命题方式...............................................7

3.1命题流程...........................................8

3.2最终赛题产生的方式.................................8

4.评判方式...............................................8

4.1评判流程...........................................8

4.2评判方法...........................................9

4.3评判的硬件设备要求.................................9

4.4成绩复核..........................................10

4.5最终成绩..........................................10

I

4.6成绩排序和奖项设定................................10

5.大赛的基础设施........................................10

5.1竞赛平台条件......................................10

5.2赛场设备主要配置清单..............................12

5.3选手自带的仪器和工具..............................13

6.大赛竞赛流程..........................................14

6.1场次安排..........................................14

6.2场次和工位抽签....................................14

6.3日程安排..........................................15

7.裁判员条件和工作内容..................................15

7.1裁判长............................................15

7.2裁判员的条件和组成................................15

7.3裁判员的工作内容..................................16

7.4裁判员在评判工作中的任务..........................17

7.5裁判员在评判中的纪律和要求........................18

8．选手条件和工作内容...................................18

8.1选手的条件和要求..................................18

8.2选手的工作内容....................................19

8.3赛场纪律..........................................19

9.竞赛场地要求..........................................22

9.1场地面积要求......................................22

II

9.2场地照明要求......................................23

9.3场地消防和逃生要求................................23

10.竞赛安全要求.........................................23

10.1选手安全防护措施要求.............................23

10.2有毒有害物品的管理和限制.........................24

10.3医疗设备和措施...................................24

11.竞赛须知.............................................25

11.1参赛队须知.......................................25

11.2教练（指导教师）须知.............................25

11.3参赛选手须知.....................................26

11.4工作人员须知.....................................29

11.5裁判员须知.......................................30

12.申诉与仲裁...........................................31

13.开放现场的要求.......................................31

13.1对于公众开放的要求...............................31

13.2关于赞助商和宣传的要求...........................31

14.绿色环保.............................................31

14.1环境保护.........................................31

14.2循环利用.........................................31

III

2019年机械行业职业教育技能大赛

模具智能制造综合应用技术赛项

竞赛规程

1.赛项描述

1.1技术基本描述

本赛项聚焦冲压模具加工领域智能制造单元技术应用实际，以

模具数字化设计与制造（模具CAD/CAPP/CAM）技术为基础，在冲压

模具制造技术中融入机器人、信息化、精密测量、互联互通、智能

化管控等智能制造技术，以数字化、网络化、智能化为标准设计的

冲压模具智能制造单元为载体，围绕模具CAD/CAPP/CAM、模具智能制

造系统调试、工业机器人编程与操作、模具零件智能加工与生产管控、

模具装配与智能成型、生产组织管理与团队协作、产品质量保证等

内容进行赛项设计，旨在促进精密模具智能制造领域高素质复合型

技能人才的技术提升和培养。

本赛项要求应用冲压模具智能制造单元进行模具的智能加工，

实现“设备自动化+生产精益化+管理信息化+人员高效化”。竞赛内

容主要包含：智能制造系统测试、模具智能制造单元虚拟仿真、模

具数字化设计与编程、机器人（含第七轴）编程、模具智能加工与

生产管控、模具装配与智能成形等6项竞赛任务。

任务1：智能制造系统测试

根据任务书给定的任务要求，选手对模具智能制造系统各基本

单元进行功能测试，设计模具智能制造控制系统工业网络架构拓扑

1

图，以给定的S7-1200型PLC的IP地址为基础,定义其他相关设备

的合理IP地址并进行设置，完成模具智能制造系统各智能设备的网

络通讯连接，运行已安装在平台电脑中的大赛相关工业软件。

任务2：智能制造单元智能成形虚拟仿真

根据任务书给定的任务要求，在规定的仿真系统上进行冲压模

具智能成形虚拟仿真。

任务3：模具数字化设计与编程

根据任务书给定的任务要求，选手根据给定的冲压制件、半成

品模具图纸，应用CAD/CAM/CAPP软件，进行模具结构二维、三维零

部件图、装配图设计、产品加工工艺设计、BOM构建、零件生产过程

质量控制、零件加工工艺设计、零件加工程序编制，并将相应的文

件保存到MES管控软件要求的指定文件夹或路径中。

任务4：机器人（含第七轴）编程

根据任务书给定的任务要求，通过示教器完成工业机器人示教

编程。实现机器人自动到指定的仓位抓取工件（含不同加工工件快

换夹具的更换），并放置到数控电火花、加工中心、三坐标测量机的

卡盘上及取回放回仓位，实现机器人自动到仓位抓取成形板料，并

放置安装在数控成形压力机上的模具工位上及取回放回仓位。

任务5：模具智能加工与生产管控

根据任务书给定的任务要求，依据BOM中的数据在MES中对现

场模具加工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、刀具补偿等功能。通过MES管控软件能够实现生产

数据管理、报表管理、智能看板管理等任务；能够实时对数控机床、

2

电火花、工业机器人、数控立式液压冲床、检测装置、RFID系统、

立体仓库、可视化系统等进行数据采集；能够完整自动地通过机器

人取放料、数控设备自动加工、三坐标自动测量、RFID自动读写等

流程和控制要求，完成多个不同模具零件自动加工和测量。

任务6：模具装配与智能成形

根据任务书给定的任务要求，组装模具，合模测试；将模具安

装在压床上，合模试压；机器手从料库抓取板料，送入模具，机器

手退出，压床成型，分模，机器手取出产品放回料仓；选手检测产

品质量，写出质量分析报告。

1.2技术能力要求

本赛项强调利用切削加工智能制造单元进行精密模具智能加工

与生产管控的能力，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）数控电火花机床操作技能；

（6）在线检测操作技能；

（7）工业机器人编程能力；

（8）冲压模具设计能力；

（9）三坐标测量机操作能力；

（10）MES管控软件使用技能；

（11）RFID系统应用技能；

3

（12）模具安装调试能力；

（13）安全防护能力。

1.3基本知识要求

本赛项旨在考核、培养多技能、多用途、多就业面的复合型高

层次技能人才，需要掌握以下相关知识：

（1）模具装配与调试：模具加工、模具设计等基础知识。

（2）数控机床操作：数控电火花加工工艺、加工中心加工工艺、

数控编程技术、零件检验与质量控制、加工新技术等知识。

（3）模具加工智能制造单元技术相关知识：

1）机械部分：能够利用机械设计软件进行机械设计并转化为数

控加工程序（CAD、CAM）、机械系统的设计及组装，了解及掌握机械

关键功能部件的安装与调试知识，包括气动液压系统知识、标准及

其使用说明，机器人夹具、机床夹具组装及调试，三坐标测量仪进

行机械零部件的检测等知识。

2）工业网络部分：了解及掌握工业网络系统设计及连接，包括

相关标准及规范，智能制造装备的工业网络的架构等知识。

3）软件编程：掌握应用软件编写程序，并通过软件展现设备的

动作流程及运行状态的知识。

4）工业机器人：了解及掌握工业机器人的发展概况、工业机器

人的结构、工业机器人的运动学及动力学、工业机器人的驱动与控

制、工业机器人的操作和编程、工业机器人集成技术等知识。

5）管理系统软件应用与维护：了解及掌握平台、数据库、系统

架构、RFID系统基本原理、通讯工作原理、大数据相关软件等知识。

4

6）工业工程技术：了解及掌握工业工程、人－机工程学、生产

计划与控制、物流工程、质量管理等基本知识。

（4）其他相关新技术、新工艺、新设备等内容。

（5）安全文明生产与环境保护知识、职业道德基本知识。

1.4职业素养与安全要求

严格遵循相关职业素养要求及安全规范，安全文明参赛；操作

规范；工具摆放整齐；着装规范；资料归档完整等。严格防止机器

人运动造成人身伤害。

2.竞赛题目

2.1竞赛形式

本赛项实际操作竞赛的总成绩为100分。

2.2命题标准

本赛项主要考查选手模具数字化设计及编程能力、模具数字化

工艺优化能力、数控加工工艺设计能力、CAM数控编程能力、合理使

用加工中心加工刀具和电火花加工能力、合理选择加工参数能力、

工业机器人应用能力、MES管控软件应用能力、模具装配与调试能力、

加工过程实时制造数据采集和利用能力、掌握基于RFID的零件加工

过程可追溯智能生产的能力，运用专业知识均衡处理质量、效率、

成本的综合能力，强化选手的安全和环保意识，具体包括：智能制

造系统测试、智能制造单元智能成形虚拟仿真、零件数字化设计与

编程、机器人（含第七轴）编程、模具智能加工与生产优化、模具装

配与智能成形以及职业素养与安全操作。

赛项组委会技术工作委员会组织有关专家参照现行《模具工国

5

家职业标准》，兼顾《工业机器人程序员国家职业标准》要求，结合

企业生产实际和智能制造单元应用技术发展状况，借鉴世界技能大

赛命题内容和考核评价方法组织统一命题。

2.3命题内容

根据任务书给定的任务要求和现场提供的模具加工智能制造单

元平台，要求选手在规定时间内利用CAD/CAM软件进行模具数字化

设计、工艺设计和数控编程，通过MES管控软件实现生产计划的排

产、加工任务创建和派发、三坐标检测并进行修正、智能看板以及

生产数据管理和报表管理，基于工业机器人实现工件的出入库、数

控机床自动上下料、数控成形上下料、工件流转等环节，数控机床

按照工件的加工要求进行柔性加工。

竞赛任务设计见表1,竞赛用半成品坯料见表2。

表1竞赛任务设计

比赛任务比赛内容分值备注

1.智能制造系统基本单元检测

任务一2.进行智能制造控制系统工业网络拓扑结构架构并

智能制造进行在线测试

10

系统测试3.操作测试MES管控软件

4.操作测试CAD/CAM/检测工业软件

任务二

根据任务书给定的要求，在规定的仿真系统上进行智

智能制造单元智

能成形虚拟仿真5

能成形虚拟仿真

1.根据任务书给定冲压制件、2D模具半成品装配图，

进行零部件、2D、3D装配图设计

任务三

2.操作大赛管控软件生成EBOM/PBOM，调出数控加工

模具数字化设计

工艺表20

与编程

3.编制任务书要求加工的模具零件数控加工工艺表

4.任务书要求加工的模具零件程序编制

任务四1.快换手爪示教编程与自动调试

机器人（含第七2.数控电火花与立体仓库之间上下料示教编程与自

20

轴）编程动调试

6

3.加工中心与立体仓库之间上下料示教编程与自动

调试

4.三坐标测量机与立体仓库之间上下料示教编程与

自动调试

5.数控成形机与立体仓库之间上下料示教编程与自

动调试

1.操作管控软件排产、工单下发、加工成形零件并在

线检测、进行刀具补偿

任务五

2.操作管控软件实现设备管理

智能加工与生产

3.操作管控软件实现生产统计20

管控

4.操作管控软件实现生产统计

5.质量追踪

任务六1.模具装配，调模

模具装配与智能2.MES管控智能成形

25

成形3.产品检测

合计100

表2竞赛用半成品坯料

名称数量尺寸（mm）材料硬度备注

凸模固定板176×60×2045钢150-200HB半精加工

冲孔凹模半成

141.2×36.5×25.7T10A59-61HRC半精加工

品

弯曲凸模170×36×3445钢150-200HB半精加工

弯曲凹模170×52×3445钢150-200HB半精加工

其它零件待定76×60×（XX）45钢150-200HB参考样题

2.4竞赛时间

实际操作竞赛连续进行，总长360分钟。

3.命题方式

3.1命题流程

专家组根据本竞赛规程的要求和样题组织命题。

3.2最终赛题产生的方式

实际操作竞赛前，专家组对样题内容原则上进行30%以内的修改，

竞赛时，同一场比赛的相同组别选手采用相同试题，不同场次使用

7

不同赛题。

赛题抽取是在大赛组委会监督仲裁组的监督下，在专家组提供

的实际操作竞赛题库中，裁判员代表随机抽取本场赛题。技术工作

委员会须指定专人负责赛题印刷、加密保管、领取和回收工作。

4.评判方式

4.1评判流程

裁判员均为现场裁判，分别针对机器人及加工智能制造控制过

程、智能制造单元设备基本数据的采集和可视化、零件的三坐标检

测、加工过程、加工完毕的零件、报告以及职业素养、安全规范等

进行评分。实际操作竞赛评分由过程评分、职业素养、安全规范违

规扣分两部分组成。

4.1.1过程评分

实操过程评分至少由2名现场评分裁判根据评分细则，共同对

选手的操作进行现场评分；若现场评分裁判对选手的评分有分歧时，

由现场裁判长裁决。

4.1.2职业素养、安全规范违规扣分

选手比赛中有下列情形者将予以扣分：

（1）在完成工作任务的过程中，因操作不当导致事故，扣总分

10%～15%，情况严重者取消比赛资格。

（2）因违规操作损坏赛场提供的设备，污染赛场环境等严重不

符合职业规范的行为，视情节扣总分5%～10%，情况严重者取消比赛

资格。

（3）扰乱赛场秩序，干扰裁判员工作，视情节扣总分5%～10%，

8

情况严重者取消比赛资格。

4.2评判方法

4.2.1采用过程评分的任务，将根据工具、量具、仪器的选择和

使用、操作步骤、操作方法、操作规范性、操作结果等诸方面进行

评分。

4.2.2采用结果评分的任务，将根据任务书要求的加工任务，对

参赛队完成加工零件的尺寸精度、加工组件的装配符合度等要素采

用统一仪器进行测量，并就测量值进行评判。

4.2.3测量方法规范、统一、标准，保证对所有选手一致。

4.3评判的硬件设备要求

检测设备和量具：数显游标卡尺、数显内外径千分尺、数显深

度千分尺、数显高度尺、数显测高仪、台式表面粗糙度仪、杠杆千

分表、百分表、螺纹环规和塞规、标准块规等（经过质量鉴定）。

4.4成绩复核

为保障成绩评判的准确性，监督仲裁组将对赛项总成绩排名前

10%的所有参赛选手的成绩进行复核；对其余成绩进行抽检复核，抽

检覆盖率不得低于5%。如发现成绩错误，则以书面方式及时告知裁

判长，由裁判长更正成绩并签字确认。复核、抽检错误率超过5%的，

裁判组将对所有成绩进行复核。

4.5最终成绩

赛项最终得分按100分制计分。最终成绩经复核无误，由裁判

长、监督仲裁人员签字确认后公布。实际操作竞赛全部结束后24小

时内公布最终成绩。

9

4.6成绩排序和奖项设定

4.6.1名次排序方法

名次的排序根据选手竞赛总分评定结果从高到低依次排定；各

组选手如果竞赛总分相同，按实际操作竞赛得分高者优先，若实际

操作竞赛得分相同时，操作技能用时少的优先。

4.6.2奖项设定

1.赛项设团体一、二、三等奖。按照竞赛总成绩由高到低排序，

以实际参赛队总数为基数，一、二、三等奖获奖比例分别为10%、25%、

35%（小数点后四舍五入）。

2.获得团体一等奖参赛队的指导教师，由主办方授予“2019年

度机械行业职业教育技能大赛优秀指导教师”，并颁发荣誉证书。

5.大赛的基础设施

5.1竞赛平台条件

本赛项以冲压模具智能制造技术综合应用推广与发展需求为设

计依据，按照模具制造“设备自动化+生产精益化+管理信息化+人工

高效化”的构建理念，将数控机床、电火花、工业机器人、检测设备、

数据信息采集管控设备等典型加工制造设备，集成为智能制造单元

“硬件”系统，与数字化设计技术、数字管控技术、高效加工技术、工

业物联网技术、RFID数字信息技术等“软件”的综合运用相结合，构

成大赛技术平台。技术平台涵盖了模具CAD/CAPP、工艺设计与模具

CAM、模具智能制造系统测试、机器人模具加工应用、模具零件智能

加工与生产管控、模具质量跟踪、模具装配与智能成形等精密模具

智能制造单元综合应用等模块。

10

冲压模具智能制造单元综合应用技术平台结构图见图1、图2，

包含数控加工中心、数控电火花机、数控冲压成形机、三坐标测量

机、模具装配台及工具包、在线检测单元、六轴多关节机器人、机

器手快换架、立体仓库、中央控制系统、MES管控软件和电子看板等。

图1冲压模具智能制造单元综合应用技术平台主视图

图2冲压模具智能制造单元综合应用技术平台俯视图

11

5.2赛场设备主要配置清单

5.2.1赛场设备主要配置清单详见表3。

表3冲压模具智能制造单元综合应用技术平台主要配置清单

序号设备名称数量单位品牌

1数控电火花成型机1台商鼎CNC-400

纽威VM702S，系统

FANUC0i-MF、辰榜

2加工中心（三轴）1台

AVL650e，系统凯恩

帝K2000MC1i

3数控立式液压冲床1台辰榜YZH32-40

爱德华PICO655、

海克斯康VECTORSF

4三坐标测量机1台

04.05.04、

中测科技BQM544AL

5在线测量装置（用于加工中心）1套赛育达CP52、

6工业机器人1台汇博、辰榜

7工业机器人导轨1套汇博、辰榜

8工业机器人快换夹持系统1套汇博、辰榜

9工业机器人快换工作台1套汇博、辰榜

10立体仓库1套汇博、辰榜

11可视化系统及显示终端3台汇博、辰榜

12中央电气控制系统1套汇博、辰榜

汇博HB-MES-C20

13MES管控软件（含部署计算机）1套

辰榜CB-MES-E2.0

14安全防护系统1套汇博、辰榜

西门子

15RFID读写器及RFID芯片1套RF120C/RF340R、辰

榜CB180C/CB-I5

16智能制造仿真软件1套汇博HBRoboDK

西门子NX12.0、海

17CAD/CAPP/CAM软件1套克斯康HEXAGONDEM

2019

18编程和设计工位计算机2台汇博、辰榜

12

深圳德立天

冲压成型模具标准模架和组成半成

191套DLTZNZZDSCM-001/0

品模具的部件

02/003

20模具装配台及工具包1套赛育达SEDQG001

5.2.2主要软硬件技术规格

1.数控电火花成型机

1.电火花成型机技术参数：

（1）沉降式工作槽；

（2）行程：X×Y×Z（≥300mm×≥250mm×≥250mm）；

（3）工作槽内尺寸：≥650mm×≥450mm×≥300mm；

（4）工作台面积：（600≥L≥500）mm×（400≥H≥350）mm；

（5）最大电极重量：≥25kg；

（6）最大工件重量：550kg；

（7）加工槽开闭方式：充满加工槽自动上下；

（8）自动润滑装置&自动灭火装置；

（9）电火花配套自动化门及工装，配置DNC功能，实现网络化

的控制功能；

（10）加工液箱容量(L)：260；

（11）过滤方式：纸芯过滤器。

2.电火花成型机其他要求：

（1）电火花成型机有以太网接口；

（2）提供自动化接口，能实现电火花成型机的远程启动、程序

可上传到机床内存，能获取机床的状态、机床的模式、主轴的位置

等信息；

（3）电火花成型机的自动化夹具和升降油槽的控制与反馈信号

13

可以直接接入机床自身的I/O模块，并且由机床自身来控制，其状

态可以通过网络反馈给工控机；

（4）电火花成型机能够停在原点位置并把原点状态通过网络传

输给工控机;

2.加工中心及数控系统

（1）工作台尺寸：长×宽≥650mm×400mm；

（2）三轴行程：X×Y×Z≥600mm×400mm×450mm；

（3）T型槽：18mm×130mm×3；

（4）工作台最大负载：≥500kg；

（5）主轴转速：8000-10000rpm；

（6）刀柄型式：BT40；

（7）交流伺服主电机：额定功率5.5-7.5kW；

（8）进给轴快移速度：12-48m/min；

（9）刀库：凸轮机械手（刀臂式），24工位；

（10）最大刀具重量：8kg；

（11）最大刀具尺寸：Φ80×250mm；

（12）气源流量：250L/min；

（13）气源压力：0.5-0.7MPa；

（14）正面和侧面气动门；

（15）留有安装在线测头的接口；

（16）自动冷却、集中润滑、螺杆（或链板）排屑；

（17）外形尺寸：长×宽×高≤3300mm（含排屑器）×2400mm

×2700mm。

14

（18）加工中心有以太网接口；

（19）加工中心的内存容量大于5kB；

（20）提供自动化接口，能实现加工中心的远程启动、程序可

上传到机床内存，能获取机床的状态信息、机床的模式、主轴的位

置信息；

（21）加工中心自动化夹具和自动门的控制与反馈信号可以直

接接入机床自身的I/O模块，并且由机床自身来控制，其状态可以

通过网络反馈给工控机；

（22）加工中心能够停在原点位置并把原点状态通过网络传输

给工控机;

（23）机床内置摄像头，镜头前装有气动清洁喷嘴（由集成厂

家安装、调试）；

（24）零点夹具及拉钉。

（25）数控系统配置国内企业常用数控系统，主轴、进给均为

交流伺服电机。能与MES管控软件实现数据融合，并要求开放动态

链接库。

3.数控立式液压冲床

（1）公称压力400KN；

（2）系统压力最大20Mpa；

（3）油缸行程300mm；

（4）最大开口420mm；

（5）有效面积800mm×600mm；

（6）下降速度可控、最大160mm/s；

15

（7）设备重量2000kg以内；

（8）设备尺寸2000mm×1200mm×1900mm（含油箱）；

（9）压力调节范围10Mpa-20Mpa；

（10）控制噪音和振动在（50分贝-80分贝）；

（11）具有手动和自动模式切换功能。

（13）数控液压冲床有以太网接口；

（14）提供自动化接口，能实现数控液压冲床的远程启动，能

获取机床的状态、机床的模式等信息；

（15）数控液压冲床的反馈信号可以直接接入机床自身的I/O

模块，并且由机床自身来控制，其状态可以通过网络反馈给工控机。

并且冲床预留控制信号和IO接口，总控PLC可以通过该预留接口控

制冲床的启动、停止和急停；

（16）数控冲床能够停在最高点位置并把状态通过网络传输给

工控机；

（17）数控冲床配备安全光栅，保障设备操作的安全性。

4.三坐标测量仪

（1）测量范围：400~600mm×470~500mm×360~500mm；

（2）示值误差：MPEE≤4.5＋L/200m；

（3）最大载荷：≥200kg；

（4）外形尺寸：≤2100mm×1650mm×2350mm；

（5）测头部分：双旋转可分度测头系统；

（6）测头感应方向：±X±Y±Z；

（7）分辨率：0.1um；

16

（8）环境温度要求：10℃-30℃。

（9）三坐标测量仪有以太网接口；

（10）三坐标测量仪的内存容量大于5K，且有数据磁盘；

（11）提供自动化接口，能实现三坐标测量仪的远程启动、可

以远程采集量测数据，能获取测量仪的状态信息、主轴的位置信息；

（12）测量仪自动化夹具的控制与反馈信号可以直接接入PLC

工控机的I/O模块，并且由PLC工控机自身或者由三坐标自身来控

制，其状态可以通过网络反馈给工控机；

（13）测量仪能够停在原点位置并把原点状态通过网络传输给

工控机。

5.在线测量装置

（1）集成在加工中心上，然后直接通过以太网获取检测数据。

（2）测针触发方向：±X,±Y,+Z；

（3）测针各向触发保护行程：XY±15°,Z+5mm；

（4）测针各向触发力（出厂设置）：XY=1.0N,Z=8.0N；

（5）测针任意单向触发重复（2σ）精度：≤1μm；

（6）无线电信号传输范围：≤10M；

（7）新电池(单班5%使用率)的工作天数：150天；

（8）防护等级：IP67。

6.工业机器人

（1）机器人负载大于等于20kg、臂展1700mm以上；

（2）机器人支持以太网接口；

（3）机器人控制系统具有不小于16个I/O点。

17

7.工业机器人导轨

（1）伺服动力源：工业机器人自带第七轴电机和高精密行星减

速机用以提供驱动，由工业机器人控制系统联动控制；

（2）齿轮-齿条：高强度传动，为工业机器人的滑动提供更精

密的定位；

（3）直线导轨组：重载型导轨副，可使行走精度得到更有效的

控制；

（4）坦克链：将工业机器人动力线、编码器线、信号线等集中

保护；

（5）防护罩：工业机器人安装滑板或风琴罩等，保护导轨。

（6）导轨总长度：≤5m。

（7）最快行走速度：>1.5m/min。

（8）机器人滑板承重：>500kg。

（9）重复定位精度：高于±0.2mm。

（10）导轨有效行程：约3800mm。

8.工业机器人快换夹持系统

（1）工业机器人快换夹持系统，由机器人侧快换装置、工具侧

快换手爪组成，实现三种机器人手爪的快速更换。

（2）手爪采用零点快换夹持系统，由1套握手爪和3套握手柄

组成，实现三种机器人手爪的快速更换。

（3）握手爪具备松开、快换锁紧功能，并配置2个检测传感器。

（4）托盘机器人手爪、产品机器人手爪以及产品机器人吸盘。

9.机器人快换夹具工作台

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（1）快换夹具工作台安装靠近料仓侧并与行走轴本体端固定。

（2）快换夹具工作台满足3款手爪的放置功能，每个位置配置

手爪放置到位检测传感器。

（3）快换夹具工作台配置的大底板和支撑腿立于地面上，不与

地面固定。

10.立体仓库

（1）带有安全防护外罩及安全门，安全门设置工业标准的安全

电磁锁。

（2）立体仓库的操作面板应配备急停开关、解锁许可（绿色灯）、

门锁解除（绿色按钮）、运行（绿色按钮灯）等控制功能。

（3）立体仓库工位设置5层，每层共6个工位，第一层、第二

层、第三层放置模具零件坯料、半成品和成品，第四层放置冲压产

品半成品和成品，第五层放置冲压产品坯料和半成品，一到五层每

个仓位标准托盘配置RFID芯片，其中RFID读写头安装在工业机器

人夹具上。

（4）立体仓库每个仓位需要设置传感器和状态指示灯，传感器

用于检测该位置是否有工件，状态指示灯分别用不同的颜色指示,包

括无料、待加工、加工中、加工完成、不合格等五种状态；与主控

采用通讯。

11.可视化系统及显示终端

（1）实时呈现加工中心、数控车床的运行状态，工件加工情况

（加工前、加工中、加工后）、加工效果（合格、不合格），加工日

志，数据统计等。

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（2）显示终端参数要求总终端显示采用1台55英寸显示器；

库位终端、加工过程显示终端采用2台40英寸显示器。显示终端为

国产知名品牌。

12.中央电气控制系统

（1）中央控制系统包含PLC电气控制及I/O通讯系统，主要负

责周边设备及机器人控制，实现智能制造单元的流程和逻辑总控。

（2）元件配置要求主控PLC采用西门子S7-1200的CPU1215C

DC/DC/DC，配有ModbusTCP/IP通信模块，并配置16路输入和16

路输出模块；配有16口工业交换机；外部配线接口必须采用航空插

头，方便设备拆装移动。

13.MES管控软件软件系统

MES管控软件系统具有如下功能：

（1）加工任务创建、加工任务管理；

（2）立体仓库管理和监控；

（3）机床启停、初始化和管理；

（4）加工程序管理和上传；

（5）三坐标测量结果和加工中心刀具补偿修正等参数实时显示；

（6）智能看板功能：实时监控设备、立体仓库信息以及加工中

心刀具监控等；

（7）工单下达、排程、生产数据管理、报表管理等。

（8）MES管控软件系统部署计算机要求处理器Inteli7或同等

以上处理器；内存：≥8GB；硬盘：≥1TB可用空间；独立显卡，显

存≥2GB；系统为windows764位及以上版本。

20

14.安全防护系统

（1）设置安全围栏及带工业标准安全插销的安全门，用来防止

出现工业机器人在自动运动过程中由于人员意外闯入而造成的安全

事故。

（2）自动线外围防护设计参赛选手出入的安全门，配备安全开

关，安全门打开时，除CNC外的所有设备处于下电状态。

（3）尺寸约1.2m高，颜色为黄色。

（4）防护栏两端均应设置活动门，活动门应设置门安全开关。

15.RFID读写器及RFID芯片

RFID读写器及RFID芯片满足如下要求：

（1）适应于恶劣环境使用。

（2）使用寿命长，数据性能稳定。

（3）对离散型制造业而言，要求RFIDTAG具备高安全性。

（4）高寿命和高可靠性，寿命长达10年以上。

16.智能制造仿真软件

（1）支持国内外大多数品牌的机器人模型。支持串联机器人、

DELTA、SCARA、直角坐标等不同类型的机器人模型，同时也支持机

器人外部轴，包括直线滑轨和旋转变位机。支持根据自定义的机器

人参数创建相应的机器人模型。

（2）支持多种格式的CAD模型，可导入扩展名为stp、igs、stl、

3ds、wrml等格式的CAD模型，来构建机器人系统以及智能制造仿真

模型。

（3）具有丰富的运动机构模型库，如数控加工中心、数控油压

21

机、数控成型机、AGV、仓库码垛机、传送带、导轨等机构，同时也

支持用户根据三维模型创建相应的运动机构。

（4）支持机器人多种编程模式，包括机器人手持工具和机器人

手持工件等，为智能制造生产线仿真提供更多的可选性。

（5）提供丰富的轨迹调整优化工具包，如碰撞检测、机器人可

达性检测、机器人奇异位置检测、节拍估算、轨迹自动调整优化等

功能，同时能够实现无碰撞轨迹的机器人安全轨迹自动生成。

（6）支持机器人上下料、机器人打磨、机器人焊接、机器人雕

刻、机器人3D打印等应用的离线编程支持国内外大多数机器人品牌

的离线编程，能够直接生成该品牌的机器人离线程序。同时也支持

用户定制机器人品牌的后处理程序，实现机器人离线编程的定制化。

（7）提供强大的基于Python、C++、C#等的API功能，支持基

于Python、C++、C#等的API的仿真编程，可完成基于机器人的智能

制造系统复杂应用的仿真编程，且可以实现软件功能的定制化扩展，

并能够实现与其他系统的对接扩展。

（8）运用PLC编程软件或PLC设备控制虚拟仿真布局，能够实

现PLC程序功能和设计功能的仿真验证，支持的PLC包括西门子、

三菱、欧姆龙等。

17.CAD/CAM软件

CAD/CAM软件是工业中普遍应用，具有常用三维CAD建模和

CAM3-5轴编程功能。

18．编程和设计工位计算机

（1）21.5寸显示器；

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（2）处理器：Inteli7或同等以上处理器；

（3）内存：≥8GB；

（4）硬盘：≥1TB可用空间；

（5）显卡：独立显卡，显存≥2GB；

（6）系统为windows7或windows10，64位版本，能流畅使用

相关工程软件。

（7）配置两个工位电脑桌。

19.冲压成型模具标准模架

（1）模架选用GB

（2）每副模具重量不大于30Kg

（3）成形工序不超过3工序

20.钳工工作台及工具包

5.3选手自带的仪器和工具

选手自带的仪器、工具等物品，清单见表4。

表4仪器工具清单

序号名称建议型号数量

1记号笔0.3mm-0.8mm1-2支

2百分表杠杆式1

3百分表表架磁性1

4内六角扳手7件套1套

5活动扳手6吋1把

6十字螺丝刀3×751-2把

7十字螺丝刀5×1501-2把

8一字螺丝刀3×751-2把

9一字螺丝刀5×1501-2把

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10游标卡尺0-150mm1把

110-25mm1把

外径千分尺

1225-50mm1把

1310-25mm1把

内径千分尺（两爪）

1425-50mm1把

赛场准备工具清单和选手自带工具清单可能需要增减，由大赛

组委会技术工作委员会在赛前15天公布。赛场配备的刀具、刀柄、

工具车等，具体规格、型号、数量与样题一并公布。

选手不允许携带自制工装、芯轴、毛坯、存储介质以及危险物

品。严禁选手自带WD-40防锈清洗剂等易燃易爆化学品。

6.大赛竞赛流程

6.1场次安排

根据报名的参赛队数和智能制造单元数量而定，原则上进行2

天比赛，每天安排2场。

6.2场次和工位抽签

竞赛前，由技术工作委员会统筹考虑参赛人数和设备台套数，

确定竞赛场次，工位抽签在赛前30分钟进行。

6.3日程安排

竞赛前将根据参赛人数、竞赛批次等做出详细日程表，日程安

排另行公布。

7.裁判员条件和工作内容

7.1裁判长

赛场实行专家组长兼总裁判长负责制，全面负责本赛项的竞赛

工作。各分赛项设现场裁判长，由大赛组委会技术工作委员会通过

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遴选审核确定。

7.2裁判员的条件和组成

7.2.1裁判员须符合裁判员工作管理规范，赛前由技术工作委员

会统一组织裁判员培训。裁判员由技术工作委员会从机械行赛专家

库中抽取和模具专委会推荐。被抽取或推荐的裁判员在大赛前可申

请不参加裁判工作并放弃相应权利。一旦确认担任裁判员工作后，

比赛中途不得更换人选。若裁判员不能满足裁判等技术工作需要，

由总裁判长按照大赛组委会相关要求处理。

7.2.2裁判员应服从裁判长的管理，裁判员的工作由裁判长指派

或抽签决定。在工作时间内，裁判员不得徇私舞弊、无故迟到、早

退、中途离开工作地或放弃工作，否则将视其影响程度进行相应处

理，直至取消裁判员资格并记录在案。

7.2.3裁判员按工作需要，由裁判长将其分成加密裁判组、现场

裁判组等若干小组开展工作。其中加密组2人/组、现场评判组20

人/组。现场裁判组根据参赛工位和场次确定分组，原则上每队选手

配2名裁判。各小组在裁判长的统一安排下开展相应工作。

7.3裁判员的工作内容

7.3.1裁判员赛前培训

裁判员需在赛前参加裁判工作培训，掌握与执裁工作相关的大

赛制度要求和赛项竞赛规则，具体包括：竞赛技术规则、竞赛技术

平台、评分方式、评分标准、成绩管理流程、安全注意事项和安全

应急预案等。

7.3.2裁判员分组

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在裁判长的安排下，对裁判员进行分组，并明确组内人员分工

及工作职责、工作流程和工作要求等。

7.3.3赛前准备

裁判执裁前对赛场设备设施的规范性、完整性和安全性进行检

查，做好执裁的准备工作。

7.3.4现场执裁

现场裁判按照评分细则和评分表，负责竞赛过程成绩评判。

现场裁判负责引导选手在赛位或等候区域等待竞赛指令。期间，

现场裁判需向选手宣读竞赛须知。提醒选手遵照安全规定和操作规范

进行竞赛。竞赛过程中，裁判员不得单独接近选手，除非选手举手示

意裁判解决竞赛中出现的问题和评判，或选手出现严重违规行为。裁

判员无权解释竞赛试题内容。竞赛中现场裁判需做好赛场纪律的维护，

对有违规行为的选手提出警告和扣分，对严重违规选手，应按竞赛规

程予以停赛或取消竞赛资格等处理，并记录在《赛场情况记录表》。

在具有危险性的作业环节，裁判员要严防选手出现错误操作。现场裁

判适时提醒选手竞赛剩余时间，到竞赛结束时，选手仍未停止作业，

现场裁判在确保安全前提下有权强制终止选手作业。加密裁判和现场

裁判负责检查选手携带的物品，违规物品一律清出赛场。竞赛结束后

裁判员要命令选手停止竞赛，监督选手提交成果、图纸、电子存储设

备、草稿纸等一切竞赛文件。竞赛换场期间，现场裁判须做好选手的

隔离工作。

7.3.5竞赛作品加密和解密

竞赛作品加密由加密裁判负责；评分结果得出后，加密裁判在

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监督人员监督下对加密结果进行解密，并形成分项成绩单。

7.3.6检测监督

检测裁判将对第三方检测人员工作进行现场监督。

7.3.7竞赛材料和作品管理

现场裁判须在规定时间发放试卷、毛坯等竞赛材料，于赛后回

收、密封所有竞赛作品和资料并将其交给承办单位就地保存，填写

《竞赛作品回收表》。

7.3.8成绩复核及数据录入、统计

如在成绩复核中发现错误，裁判长须会同相关评分裁判更正成

绩并签字确认。

7.4裁判员在评判工作中的任务

现场裁判根据裁判长的安排，在竞赛过程中进行执裁，根据参

赛选手的现场表现，依据赛题要求、评分细则完成过程记录和评分，

填写记录评分表并签字确认。统分裁判负责在监督人员监督下完成

统分工作，统分表须由记分裁判、裁判长、监督仲裁组成员共同签

字确认。各模块统分结束后，记分裁判在监督仲裁人员监督下完成

汇总计分工作，填写成绩汇总表。在正式公布比赛成绩之前，任何

人员不得泄露评分结果。

7.5裁判员在评判中的纪律和要求

7.5.1裁判员必须服从竞赛规则要求，认真履行相关工作职责和

流程。裁判员在工作期间不得使用手机、照相机、录像机等通信和

数据存储设备。在竞赛、评分过程中