Banner01

国赛

2023年全国行业职业技能竞赛——第五届全国智能制造应用技术技能大赛决赛总体技术综述

供稿人:供稿部门:技工教育和培训处 点击次数:3150 发布时间:2023-11-21


       由人力资源社会保障部、中华全国总工会、中国机械工业联合会共同主办的国家级一类职业技能竞赛:2023年全国行业职业技能竞赛——第五届全国智能制造应用技术技能大赛决赛即将拉开帷幕。为更好发挥职业技能竞赛的引领和带动作用,让全社会了解和认识智能制造的重要性,使竞赛成果更加广泛地惠及广大院校和企业,未来几天,我们将全方位系统性带大家感受大赛盛况,了解大赛内涵。

下面让我们了解大赛总体技术情况。

       一、智能制造的国家战略地位

       制造业是立国之本、强国之基。智能制造是制造业发展的新阶段,也是实现制造业升级转型的重要方向,更是增强制造业核心竞争力、实现制造业高质量发展的关键途径。随着全球范围内的工业4.0等战略的推进,新一代信息技术的发展和融合,智能制造正呈现出多元化、深度化和开放化的趋势,智能制造市场规模将继续保持快速增长态势。

       近年来中国智能制造业的发展取得了显著的进展,在全球范围内具有一定的影响力。一方面是党中央、国务院高度重视发展智能制造,推出了一系列政策措施,包括《中国制造2025》、《发展智能制造专项行动指南》、《关于进一步促进智能制造发展的指导意见》、“十三五”规划、“十四五”规划等,从国家层面对智能制造发展进行了统筹规划和顶层设计,提出了未来中国制造业的发展重点是努力推动“生产型制造”向“智能制造”转型升级的目标和要求,为智能制造业提供了有力的政策支持;另一方面是中国的科研机构和企业正在不断推动智能制造业的技术创新并取得了重要突破,未来智能制造将以技术创新和融合为主线,推动制造业高端化、智能化、绿色化发展,尤其在机器人、人工智能、物联网、云计算和大数据等领域将是重要的技术创新点。据20237月工信部发布数据显示,中国的智能制造装备产业规模超过3.2万亿元,成为中国制造业的重要支柱之一,也是制造向创造、速度向质量、产品向品牌转变的必然选择。

       二、智能制造内涵及关键技术

       (一)智能制造定义

       智能制造是基于新一代信息技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。具有以智能工厂为载体,以关键制造环节智能化为核心,以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征,实现生产过程的智能化生产、数字化管理和可持续发展,为企业提供更高效、更灵活和更可靠的制造解决方案。

       (二)智能制造关键技术

       智能制造融合了信息技术、先进制造技术、自动化技术和人工智能技术,实现制造全生命周期的智能化,包括:智能研发、智能产品、智能装备、智能产线、智能车间、智能工厂、智能管理、智能物流、智能服务和智能决策等十项智能技术。

       (三)智能制造典型应用模式

       根据智能制造要素条件,智能制造呈现了五种典型模式:离散型智能制造、流程型智能制造、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务。通过引入智能化设备、自动化系统和数字化管理,实现生产过程的高度自动化和智能化,提高生产效率和质量,降低成本和能耗;利用物联网和大数据技术,实现供应链各环节的实时监控、数据共享和智能协同,提高物流效率、降低库存成本,实现快速响应市场需求和个性化定制;将传感器、互联网和人工智能技术应用于产品中,实现产品的智能化和互联网化,实现远程监控和控制、智能诊断和预测维护,提供更好的用户体验和增值服务;基于云计算和大数据技术,提供面向制造业的智能化服务等。

       三、智能制造大赛技术顶层设计

       ()赛项设计

       1.赛项设置

       第五届全国智能制造应用技术技能大赛从智能制造系统整体设计出发,围绕智能制造本体技术和典型应用场景,设置五个赛项:

       赛项一:机修钳工(智能制造装备技术方向)

       赛项二:仪器仪表制造工(智能制造传感技术方向)

       赛项三:数字孪生应用技术员(智能制造控制技术方向)

       赛项四:模具工(智能制造加工技术方向)

       赛项五:机电设备维修工(智能制造生产运维方向)

       2.技术逻辑

       各赛项之间,从技术和应用领域的角度存在一定的支撑、互补和递进关系:

       1)一个生产方式:基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产制造、传感信号采集、数字孪生精准控制、优化加工、生产运维等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。

       2)一个产业链图谱:基于云计算、大数据等软件及机器人、自动化装备等硬件,贯通应用层、执行层、网络层及感知层,随着技术的不断发展和创新,形成动态的智能制造产业链图谱。

       3)一种递进关系:赛项一、赛项二和赛项三重点考核智能制造关键技术,赛项四和赛项五重点考核智能制造综合技术应用。其中:赛项一重点考核智能制造装备技术,侧重智能硬件的安装调试与智能软件的互联互通;赛项二重点考核智能制造传感技术,侧重智能传感设备的安装调试与数据采集;赛项三重点考核智能制造控制技术,侧重智能生产数字化控制与虚实联调;赛项四重点考核智能制造加工技术,侧重智能制造在模具细分行业领域的应用;赛项五重点考核智能制造生产运维,侧重智能制造综合技术应用,实现柔性化智能生产。五个赛项从技术的角度存在一定的支撑递进关系。

       4)三大优势:通过将传感器、大数据、互联网和人工智能技术应用于精细控制生产,实现产品的高生产速率、高产品质量、高生产弹性。

       5)五个路径:

       赛项1:设机修钳工(智能制造装备技术方向)。立足“设备安装、调试及集成应用”环节,以智能制造技术推广应用实际与发展需求为设计依据,按照“设备自动化+生产精益化+管理信息化+人工高效化”的构建。

       赛项2仪器仪表制造工(智能制造传感技术方向)。立足“工业互联网平台的安装、调试及集成应用”环节,以智能制造传感技术为基础,紧扣传感技术精准、可靠、智能、集成发展趋势,围绕设计、生产、管理、服务等制造全过程,实现典型工业产品的智能生产与管控。

       赛项3数字孪生应用技术员(智能制造控制技术方向)。立足“工业互联网平台的安装、调试及集成应用”环节,以数控机床、机器人、复合机器人、智能传感、边缘计算、云平台等关键技术装备为基础,运用智能制造控制关键技术,辅以工业网络通信、数字孪生技术、工业APP、可视化和可靠性分析等技术搭建。

       赛项4模具工(智能制造加工技术方向)。立足“模具数字设计、模具智能加工与智能成形/成型等先进制造技术创新应用”环节,以智能制造加工技术方向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,将高档数控机床、电火花成型机、工业机器人、在线检测、智能成形机、工业视觉检测、智能夹具等关键技术装备为基础,运用智能制造基础关键技术,辅以数字化设备、设备互联互通系统和生产管控系统构建。

       赛项5机电设备维修工(智能制造生产运维方向)。立足“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”环节,基于智能制造系统平台,运用智能制造基础关键技术,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。

       (二)任务设计

       1.各赛项任务设计

       大赛各赛项设置6个竞赛任务,如下表所示。

 

       2.任务设计原则

       第五届智能制造大赛在各赛项竞赛任务设计中,体现了以下四个原则:

       原则一:以智能制造应用技术特征为核心,任务设计涵盖数字化设计、协同制造网络构建、数据管理和远程运维、人机交互、客户体验、供应链管理等多个方面,以及鼓励参赛选手关注和应用前沿的技术在多个领域进行技术创新。

       原则二:以各赛项涉及的关键技术为基础,任务设计体现智能制造关键技术在研发设计、生产制造、供应链管理和典型装备应用中的协同统一,各赛项重点考核的智能制造关键技术要差异化,各有侧重。

       原则三:以智能制造典型应用场景为载体,任务设计选择智能制造的典型应用场景作为考核场景,并通过竞赛设备实现场景构建。

       原则四:以企业岗位能力需求为考点,任务设计重点考核贴近企业生产制造实际需求和工作岗位实际的技能点,同时融入理论知识和职业素养考核。

       3.可对应专业举例

       大赛各赛项可分别与职业院校多个专业相对应,主要举例如下表:

 

       四、大赛总体技术特点

       (一)紧扣智能制造产业内涵,综合应用关键技术,具有前瞻性和引领性

本次大赛深入对接智能制造产业发展需求,考虑数控技术、工业机器人技术、传感技术、测试技术、数据采集与处理技术、信息技术、云计算技术、互联网技术、人工智能技术、生产管理等与产品生产全生命周期相关的先进技术均是智能制造的技术内涵。本大赛在赛项任务设计过程中,充分考虑到智能制造多种关键技术的综合应用,涉及个性定制与设计、协同制造网络构建、数据处理和远程运维、智能服务、产品监测与客户体验等生产制造应用全流程的前沿内容,体现智能制造技术特征,引领智能制造技术应用领域复合型人才培养,具有很强的前瞻性和引领性。

       (二)聚焦先进制造业,立足工业级智能装备,展现智能制造技术应用多种模式

智能制造是实现整个制造业价值链的智能化,是先进制造过程、系统与模式的创新,应用领域广泛,制造业各个领域均离不开智能制造。本大赛聚焦装备制造业,立足高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备、增材制造装备、软件及网络设备等核心工业级智能装备,遴选智能工厂典型工业生产场景,展现智能制造技术的全流程应用,示范智能制造企业的创新发展。

       (三)集体研发智能制造竞赛技术平台,促进产、学、研、用、训、赛、评七位一体化发展

       大赛组委会技术工作委员会组织行业、企业和院校专家,集体攻关,进行竞赛平台的研发。研发的竞赛平台除用于比赛外,还能够传播智能制造新技术,培训智能制造新技能,支持后期竞赛资源开发,一个项目的竞赛平台可支持企业多工种培训和院校多专业教学的需要,促进产、学、研、用、训、赛、评七位一体化发展。 

       (四)推进智能制造竞赛成果转化,反哺技能人才培养

       智能制造大赛已在竞赛成果转化,反哺技能人才培养中初现成效。20202月,通过大赛培育,机械工业教育发展中心申报的“智能制造工程技术人员”新职业,由人力资源社会保障部办公厅、市场监管总局办公厅、统计局办公室发布。20205月,通过大赛培育,机械工业教育发展中心申报的“数字化设计与制造、智能制造技术应用、人工智能技术应用、服务机器人应用与维护”新增专业入选《全国技工院校专业目录》(2020修订)。2021-2022年,机械工业教育发展中心牵头或参与开发了《无人机装调检修工国家职业技能标准》《智能硬件装调员国家职业技能标准》《服务机器人应用技术员国家职业技能标准》3个国家职业技能标准以及配套培训资源,由人力资源社会保障部发布。20226月,人社部职业技能鉴定中心发布《关于印发 《第一批职业技能等级认定题库开发计划(20222023年)》的通知》(人社鉴函〔202224号)。20226月,通过大赛培育,机械工业教育发展中心申报的“数字孪生应用技术员”新增专业入选《全国技工院校专业目录》等。大赛组委会技术工作委员会牵头研发的各赛项技术平台和竞赛资源,已广泛应用于企业培训和院校教学,甚至用于口罩的生产,同时也为国内其他各级各类竞赛提供了参考资源和服务支撑,真正达到了“以赛促学、以赛促训、以赛促培、以赛促改”的办赛目标。


来源:
用手机扫描二维码关闭