(高职)GZ019机电一体化技术赛项规程.docx
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全国职业院校技能大赛赛项规程
赛项名称:
机电一体化技术
英文名称:
Mechatronics
赛项组别:
高等职业教育
赛项编号:
GZ019
一、赛项信息
赛项类别
每年赛隔年赛(单数年/双数年)
赛项组别
□中等职业教育高等职业教育
学生赛(□个人/团体)□教师赛(试点)□师生同赛(试点)
涉及专业大类、专业类、专业及核心课程
专业大类
专业类
专业名称
核心课程
(对应每个专业,明确涉及的专业核心课程)
46装备制造大类
4602机电设备类
460201智能制造装备技术
数控机床编程与操作、工业机器人操作与运维、可编程控制技术及应用、智能制造装备安装与调试、数控系统连接与调试、智能装备故障诊断与维修、智能制造单元集成应用
460202机电设备技术
电气控制与可编程控制技术、数控机床及应用、工业机器人编程与应用、机电设备装调与维护、机电设备故障诊断与维修、通用设备安装与维护、机电设备管理
460203电机与电器技术
电机与电器制造工艺、电气控制与可编程控制技术、控制电机及应用、变频与伺服控制技术、智能制造与数字孪生技术、液压与气压传动、电机现代测试技术、电器测试与故障诊断技术
4603自动化类
460301机电一体化技术
机械产品数字化设计、机电设备装配与调试、可编程控制器技术与应用、运动控制技术与应用、机电设备故障诊断与维修、自动化生产线集成与应用、自动化生产线运行与维护
460302智能机电技术
电气控制与可编程控制器、机器视觉与语音识别、智能机器人技术应用、工业机器人编程与操作、工业互联网与智能产线控制、物流设备智能化技术应用、数字孪生与虚拟调试、机电设备智能运维
2
460303智能控制技术
可编程控制技术应用、变频器与伺服驱动应用、智能控制原理与系统、工业控制网络与通信、工业机器人编程与应用、机器视觉系统应用、工业数据采集与可视化、智能线数字化设计与仿真
460305工业机器人应用
工业机器人现场编程、可编程控制技术、工业机器人离线编程与仿真、智能视觉技术应用、数字孪生与虚拟调试技术应用、工业机器人应用系统集成、工业机器人系统智能运维
460306电气自动化技术
电机与电气控制、可编程控制器技术与应用、工厂供配电、电机调速技术、自动控制系统、工业网络与组态技术、工业机器人操作与编程
460307工业过程自动化技
过程控制技术、电机及拖动基础、集散控制系统、传感器及检测技术、工业网络与组态技术、现场总线控制系统
460308工业自动化仪表技术
电子测量技术、检测技术及仪表、过程控制与自动化仪表、智能仪表技术、现场总线仪表技术、可编程控制器应用技术、自动化仪表现场应用技术、集散控制系统
460309液压与气动技术
电气控制与可编程控制技术、传感器与检测技术、液压与气压传动、电液比例伺服系统、液压与气动系统安装与调试、液压与气动系统故障诊断与维修
460310工业互联网应用
智能控制技术、工业网络技术、工业互联网标识解析应用技术、工业数据采集技术、工业边缘计算应用技术、工业管理软件应用、工业互联网平台应用、工业控制系统安全
4601机械设计制造类
460104机械制造及自动化
金属切削机床与刀具、机械制造工艺、数控加工及编程、机械CAD/CAM应用、工夹具选型与设计、液压与气压传动、机床电气控制技术、工业机器人应用
对接产业行业、对应岗位(群)及核心能力
产业行业
岗位(群)
核心能力
(对应每个岗位(群),明确核心能力要求)
1.通用设备制造业
2.专用设备制造业
机电设备和自动化生产线安装与调试、运行与维修、改造与升级等岗位(群)
1.具有识读机械图、电气工程图及计算机绘图的能力;
2.具有机械产品、机电设备常用机械结构的设计、制造与装配能力;
3
3.金属制
品、机械和设备修理业
3.具有机电设备机械安装与调试,电气系统选型、安装与调试能力;
4.具有机电设备的故障诊断与维修维护能力;5.具有自动化生产线控制系统运行维护和一般性故障识别与维修能力;
6.具有机电设备和自动化生产线整机调试、故障处理、简单编程能力;
7.具有机电设备和自动化生产线控制系统程序开发、通信与网络连接、技术改造能力;
8.具有安全防护、质量管理意识,具有适应产业数字化发展需求的能力;
9.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。
智能生产线和智能设备安装调试、运行操作、维护维修与智能产线系统集成等岗位
(群)
1.具有识读机械图和电气图、数字化设计和加工制造机械零部件的能力;
2.具有智能产线和智能设备机械本体、电气系
统、液压与气动系统、控制系统、
工业网络等的安装与调试能力;
3.具有智能产线和智能设备的操作运行与日常维护能力;
4.具有机器视觉与语音、机器人、智能控制系统等的编程能力;
5.具有应用数字孪生技术搭建智能产线、智能设备系统,实现仿真调试的能力;
6.具有智能产线和智能设备集成应用系统预测性维修、远程维护、故障诊断与排除能力;
7.具有智能产线和智能设备数据采集与管理平台基本应用能力;
8.具有适应产业数字化发展需求的数字技术和信息技术的应用能力;
9.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。
智能制造控制系统安装调试与维护维修、智能制造网络搭建与维护、工业数据采集与可视化、智能制造产品质量控制等岗位(群)
1.具有使用计算机制图软件绘制控制原理图、简单机械图的能力;
2.具有正确选用继电器、接触器、开关按钮、气动元件等元器件的能力;
3.具有编程调试可编程控制系统,调整变频器、步进与伺服控制系统参数的能力;
4.具有搭建工业控制网络并实现典型通信协议转换的能力;
5.具有智能制造控制系统的设备选型、安装调试、维护维修、系统集成等能力;
6.具有智能制造产品检测、质量控制和生产过程管理的能力;
4
7.具有使用数字孪生等软件实现智能线的虚拟调试、虚实联调、工业数据采集与可视化应用的能力;
8.具有安全生产、绿色制造、质量管理相关意识和数字技术、信息技术的应用能力;
9.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。
工业机器人应用系统集成、设计仿真、运行维护、安装调试、销售与技术支持等岗位(群)
1.具备识读机械图、电气图、电路图的能力;
2.具有电工电子器件选用、机械与电气装调、液压与气动控制、工业机器人应用系统安装调试能力;
3.具有工业机器人单体编程、调试、现场及远程运维能力;
4.具有系统建模、数字孪生技术应用、虚拟调试、工业机器人应用系统数字化设计能力;
5.具有机器视觉系统搭建、射频识别技术应用、人机接口设置、制造执行系统运行、工业机器人应用系统集成能力;
6.具有智能传感器选用、可编程控制器编程与操作、工业互联网实施、工业机器人应用系统现场及远程运行维护能力;
7.具有适应产业数字化发展需求、智能制造领域数字化发展需求的能力;
8.具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。
5
二、竞赛目标
本赛项服务人的全面发展、服务经济社会发展、服务国家发展战略,对接新技术、新产业、新业态、新模式,促进职普融通、产教融合、科教融汇,满足产教协同育人目标,引领专业建设和教学改革。
比赛内容覆盖机电一体化技术、机电设备技术、工业机器人技术、电气自动化技术、智能制造装备技术等专业的核心知识和技术技能。
通过竞赛引领教育与产业、学校与企业、课程设置与职业岗位的深度衔接,对接国家职业标准、1+X职业技能等级证书,推进“岗课赛证”综合育人,引领全国职业院校机电大类、自动化大类专业建设、实训基地建设、师资队伍能力提升、课程教学改革和内容优化,培养机电
领域具有精湛技术、娴熟技能、创新意识和工匠精神的技术技能人才。
6
三、竞赛内容
赛项重点检验选手在PLC控制技术、工业机器人应用技术、变频控制技术、伺服控制技术、工业传感器技术、电机驱动技术、气压传动技术、组态控制技术、工业现场总线等方面的知识和技能,要求选手具备系统方案规划、设备安装、电气连接、程序编写、功能调试、运行维护、故障排除、系统优化等方面分析问题和解决问题的能力,以及应用新技术、新方法提升设备性能或功能的创新能力。
此外,赛项还评价选手的工作效率、临场应变、质量意识、安全意识、节能环
保意识和规范操作等职业素养水平。
(一)知识技能点
系统规划设计、设备安装与电气连接、工业机器人应用、设备检修、PLC编程调试、触摸屏组态控制、组网通信、电动机驱动与控制、
故障诊断与维修、系统运行与改进。
(二)竞赛时长
竞赛时长8小时。
(三)竞赛内容的组成与成绩比例
1.模块一:
工作单元的机械拆装、电气接线与设计仿真
任务1:
单元的机械安装(25%)
参赛选手按工作任务书给定的机械装配图,完成设备中若干个单
元或者模块的机械、气路等安装,并进行初步调试。
任务2:
单元的电气安装(10%)
参赛选手按工作任务书给定的电气原理图、接线图,完成设备中
7
若干个单元或者模块的线路连接,并进行初步调试。
任务3:
单元的零件结构设计与仿真(10%)
参赛选手按工作任务书给定的设计要求与功能要求,完成零件的
结构设计与仿真验证。
2.模块二:
工作单元的编程调试、故障检修与系统优化
任务4:
单元的编程与调试(25%)
参赛选手按任务书给定的设备功能要求,完成设备中若干个单元的PLC编程、触摸屏组态、工业机器人系统配置与编程调试、机器视觉识别、RFID读写数据、伺服驱动器和变频器参数设置等工作,
能实现工作单元调试运行。
任务5:
单元的故障检修(6%)
针对预设在设备若干个单元中的典型故障,要求参赛选手正确选
用检测工具,运用规范的检测方法,准确判断故障,排除故障。
任务6:
自动线系统程序优化与调试(20%)
参赛选手按任务书的要求,完成触摸屏组态、系统网络通讯设置与编程、系统优化编程与调试,以及系统性能、功能升级所需之必要
的硬件改造和编程调试,实现系统的整体运行。
3.模块三:
职业素养与安全意识
任务7:
职业素养与安全意识(4%)
考核参赛选手的安全操作规范,设施设备、工具仪器使用规范,
卫生清洁习惯,穿戴规范,工作纪律,文明礼貌、比赛用时等表现。
8
(四)赛项模块、比赛时长及分值配比
模块
主要内容
比赛时长
分值
模块一
工作单元的机械拆装、电气接线与设计仿真
任务1单元的机械安装与调试
按工作任务书给定的机械装配图,完成设备中若干个单元或者模块的机械、气路等安装,并进行初步调试
4小时
25%
任务2单元的电气接线与调试
按工作任务书给定的电气原理图、接线图,完成设备中若干个单元或者模块的线路连接,并进行初步调试
10%
任务3单元的零件结构设计与仿真
参赛选手按工作任务书给定的设计要求与功能要
求,完成零件的结构设计与仿真验证
10%
模块二
工作单元的编程调试、故障检修与系统优化
任务4单元的编程与调试
按任务书给定的设备功能要求,完成设备中若干个单元的PLC编程、触摸屏组态、工业机器人系统配置与编程调试、机器视觉识别、RFID读写数据、伺服驱动器和变频器参数设置等工作,能实现工作单元调试运行
4小时
25%
9
任务5单元的故障检修
针对预设在设备若干个单元中的典型故障,要求参赛选手正确选用检测工具,运用规范的检测方法,准确判断故障,排除故障
6%
任务6自动线系统程序优化与调试
按任务书的要求,完成触摸屏组态、系统网络通讯设置与编程、系统优化编程与调试,以及系统性能、功能升级所需之必要的硬件改造和编程调试,实现系统的整体运行
20%
模块三
职业素养
任务7职业素养
考核参赛选手的安全操作规范,设施设备、工具仪器使用规范,卫生清洁习惯,穿戴规范,工作纪律,文明礼貌、比赛用时等表现
全程参与
4%
10
四、竞赛方式
(一)本赛项采取团体比赛形式,参赛队不得跨校组队。
(二)每个参赛队由2名选手(设场上队长1名)和2名指导教师组成。
参赛选手须为高等职业学校专科、高等职业学校本科全日制
在籍学生,或五年制高职学生四、五年级全日制在籍学生。
(三)本赛项可邀请港、澳、台地区代表队参赛,同场竞技。
(四)凡在本赛项的往届全国职业院校技能大赛中获得一等奖的
选手,不得再参加本次比赛。
(五)各地区省内选拔、名额分配和参赛师生资格审查工作由省
级教育行政部门负责。
大赛执委会办公室行使对参赛人员资格复核。
11
工艺规范评分(评分裁判)
五、竞赛流程
(一)竞赛流程
检录
(选手持参赛证、学生证、身份证在规定时间及指定地点经赛场工作人员检录后进入抽签区)
第一次抽签确定参赛编号
(比赛前加密裁判第一次加密)
第二次抽签确定赛位号
(比赛前加密裁判第二次加密)
有序进入赛场
统一分发竞赛任务书
在现场工作人员引导下,参赛选手进入赛位,清点检查设备器件与耗材等,并签字确认(20分钟)
比赛
过程评分(现场裁判)
统一离开赛场
到指定候评区
功能评分(评分裁判、选手)
比赛结束(选手离场)
解密、成绩公布(比赛结束后12小时内)
12
(二)竞赛日程
竞赛共五天,主要包含:
参赛队报到——组织参赛选手赛前熟悉场地、介绍比赛规程、交流——举办开赛式——正式比赛(期间组织观摩、交流活动)——比赛结束(参赛队上交比赛成果)——成绩公
示——举办颁奖仪式、闭赛式——召开竞赛执行委员会总结会议。
竞赛日程安排如下表所示。
序号
日期
时间
内容
备注
1
第一天
08:
00-14:
00
专家、裁判报到
准备
阶段
2
14:
00-16:
00
专家组检查赛场
3
16:
00-17:
00
专家组预备会议
4
14:
00-17:
00
裁判员预备会议
5
第二天
08:
00-12:
00
参赛队报到
6
08:
00-11:
30
裁判、专家会议
7
13:
30-14:
30
选手熟悉赛场
8
14:
30-17:
00
裁判员预备会议
9
14:
30-16:
00
领队会议(赛前说明、参赛队抽取竞赛抽签顺序号)
10
17:
00-23:
00
赛场验收、竞赛状态准备、封闭
11
第三天(第一天竞赛)
06:
40-7:
00
安全人员、检录和加密裁判就绪
比赛
阶段
12
07:
00-07:
40
第一组选手检录、抽签
13
07:
40-08:
00
选手进场,检测工位设备、元件、工具等
14
08:
00-12:
00
第一组比赛(上半场)
15
12:
00-15:
00
上半场竞赛成绩评判
16
15:
00-19:
00
第一组比赛(下半场)
13
17
19:
00-21:
00
下半场竞赛成绩评判
18
21:
00-21:
30
竞赛成绩统计与录入
19
21:
00-23:
30
竞赛设备恢复,在仲裁监督组的监督下封闭赛场
20
第四天(第二天竞赛)
06:
40-7:
00
安全人员、检录和加密裁判就绪
比赛
阶段
21
07:
00-07:
40
第二组选手检录、抽签
22
07:
40-08:
00
选手进场,检测工位设备、元件、工具等
23
08:
00-12:
00
第二组比赛(上半场)
24
12:
00-15:
00
上半场竞赛成绩评判
25
15:
00-19:
00
第二组比赛(下半场)
26
19:
00-21:
00
下半场竞赛成绩评判
27
21:
00-21:
30
成绩汇总、解密、公示
48
第五天
08:
30-10:
00
闭赛式、颁奖仪式
总结
阶段
49
10:
00
结束,返程
注:
最终日程表以《竞赛指南》为准。
14
六、竞赛规则
(一)竞赛报名
1.参赛队及参赛选手资格:
参赛选手须为2023年度高等职业学校全日制在籍学生(含职教本科),五年制高职四、五年级的全日制在籍学生(在本赛项往届全国职业院校技能大赛中获得一等奖的选手
除外)。
(二)熟悉场地
1.各参赛队领队、指导教师、参赛选手在规定时间进入赛场指定
观察区,不允许进入比赛区,可以熟悉赛场环境和设备准备情况。
2.熟悉场地时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)入场规则
1.工作人员将对各参赛选手的身份进行核对。
2.参赛选手不允许携带任何通讯及存储设备、纸质材料等物品,
检查合格后进入赛场抽签区。
(四)赛场规则
1.选手进入赛场后,必须听从现场裁判的统一布置和指挥。
2.比赛过程中,参赛选手必须严格遵守安全操作规程,确保人身
和设备安全,并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。
3.经现场裁判和技术人员检验,确因设备、元器件故障或损坏而更换设备或元器件者,依据从报告现场裁判到完成更换的用时酌情补时,原则上补时最多不超过10分钟。
非设备、元器件自身故障者,
不予补时。
(五)离场规则
1.比赛结束信号给出,由裁判长宣布终止比赛。
15
2.完成功能成绩评定的选手,应按电气安装职业岗位的要求,清理比赛工位上的工具、整理比赛工位及其周边的清洁,使之符合职业
规范。
(六)成绩评定与结果公布
1.成绩评定
成绩管理机构由裁判组、监督组和仲裁组组成。
(1)裁判组实行“裁判长负责制”,设裁判长1名,全面负责赛
项的裁判分工、裁判评分审核、处理比赛中出现的争议问题等工作。
(2)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.结果公布
将解密后的各参赛队结果汇总,经裁判长、监督员和仲裁员签字
后,在竞赛结束12小时内公布。
七、技术规范
赛项所涉及专业的岗位,主要包括电气控制系统安装、调试与维护岗位,所针对的职业工种为电工、装配钳工、机械设备安装工等工
种。
GB/T6988.1-2008《电气技术用文件的编制》;
GB/T4728.1-2018《电气简图用图形符号》;
GB/T5465.2-2008《电气设备用图形符号》;
GB/T7159-1987《电气技术中的文字符号制订通则》;
GB11291-2011《工业环境用机器人安全要求》;
GB50254—2014《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范》;
GBT4458.4-1984机械制图尺寸注法;
16
《世界技能大赛机电一体化项目技术规范》;
电工国家职业标准(职业编码6-31-01-03);
工具钳工国家职业标准(职业编码6-05-02-02);
装配钳工国家职业标准(职业编码6-05-02-01);
机械设备安装工国家职业标准(职业编码6-23-10-01)。
八、技术环境
(一)竞赛环境
1.竞赛场地:
平整、明亮、通风良好,面积≥1000m2,净高≥3m。
2.竞赛工位:
提供220V单相交流电源,设备电源与电脑电源独立供电。
工位面积≥22m2,标明工位号,布置竞赛设备1套、装配桌1张、准备桌1张、电脑桌2张、凳子2张,竞赛场地加装工位隔离带。
计算机最低配置要求:
CPU4核(3.5GHZ)、DDR4-8G内存、1TB
HHD硬盘、液晶显示器、以太网口。
(二)技术平台
技术平台为一条小型自动化生产线,需要按客户要求进行组装、编程、调试、设计仿真、升级改造。
其中包括设计、安装、调试机械部件和电气系统,并能完成设备控制系统和人机界面编程,对自动化
生产线进行维护、维修、系统集成与技术改进等工作。
本赛项竞赛平台应包括上料单元、装配包装单元、检测分拣单元、工业机器人搬运单元和智能仓储单元等组成,包括了智能装配、自动包装、废品分类分拣、自动化立体仓储及智能物流、自动检测质量控制、生产过程数据采集及控制系统等,是一个完整的智能工厂模拟装置。
应用了工业机器人技术、PLC控制技术、变频控制技术、伺服控
制技术、工业传感器技术、电机驱动技术等工业自动化相关技术。
(三)主要设备技术要求
17
(仅供参考,以大赛执委会最终确定的平台参数、规格为准。
)
额定电压
AC220V±5%
安全保护功能
急停按钮,漏电保护,过流保护
PLC
满足单元控制要求,不少于2个市场主流品牌供选择
触摸屏
7寸彩屏,带网口通讯
伺服系统
驱动器与电机配套,满足系统控制要求
变频器
与电机配套,满足系统控制要求
智能相机
满足系统控制要求
RFID
满足系统控制要求
步进系统
驱动器与电机配套,满足系统控制要求
工业机器人
6轴工业机器人,不少于3个主流品牌供选择
软件要求
操作系统:
Win10
三维设计软件要求满足支持三维设计和二维设计。
数字孪生软件要求满足支持三维模型导入,支持modbus、
SiemensS7、OPCUA、SMIT、ABBRobot、FANUCRobot等协议。
配套PLC软件、机器人软件、触摸屏软件、办公软件
(四)工装工具的技术规格
(仅供参考,以大赛执委会
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