第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽決賽裝配鉗工（智能制造單元安裝與調(diào)試）賽項實操樣題（職工組、學(xué)生組）

附件1

2021年全國行業(yè)技能競賽

——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

裝配鉗工

（智能制造單元安裝與調(diào)試）

（職工組/學(xué)生組）

實操題

（樣題）

大賽組委會技術(shù)工作委員會

2021年10月

2021年全國行業(yè)技能競賽——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

重要說明

1.比賽時間300分鐘。180分鐘后，選手可以棄賽，但不可提前離開

賽位場地，需要在賽位指定位置，與比賽設(shè)備隔離。

2.比賽共包括5個任務(wù)，總分100分，見表1。

表1：任務(wù)配分表

序號名稱配分說明

1任務(wù)1：智能制造設(shè)備的安裝與調(diào)試25

2任務(wù)2：在線檢測單元的安裝與調(diào)試10

3任務(wù)3：工業(yè)機(jī)器人的安裝調(diào)試和編程20

4任務(wù)4：智能制造單元控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試20

5任務(wù)5：智能制造單元的切削試運(yùn)行20

6職業(yè)素養(yǎng)與安全意識5

合計100

3.除表中有說明外，限制各任務(wù)評判順序、不限制任務(wù)中各項的先

后順序，選手在實際比賽過程中要根據(jù)賽題情況進(jìn)行操作。

4.請務(wù)必閱讀各任務(wù)的重要提示。

5.比賽過程中，選手若有不當(dāng)或違規(guī)操作危及設(shè)備及人身安全事故，

裁判應(yīng)立即暫停其比賽，經(jīng)裁判長確定同意后可停止其比賽甚至取消參

賽資格。

6.比賽所需要的資料及軟件都以電子版的形式保存在工位計算機(jī)里

指定位置E:\ZL\。

7.競賽平臺系統(tǒng)中主要模塊的IP地址分配如下表2所示。

表2：IP地址分配表

序號名稱IP地址分配和預(yù)設(shè)備注

1主控系統(tǒng)PLC192.168.8.10

如果HMI不采用以太網(wǎng)，則

2主控HMI觸摸屏192.168.8.11

保留該IP地址

3RFID模塊192.168.8.12如果RFID模塊不采用以太

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網(wǎng)，則保留該IP地址

4工業(yè)機(jī)器人192.168.8.103

5MES部署計算機(jī)192.168.8.99

6數(shù)控車床192.168.8.15

7數(shù)控加工中心192.168.8.16

8立體倉庫LED模塊192.168.8.20

9編程計算機(jī)1192.168.8.97

10編程計算機(jī)2192.168.8.98

8.競賽平臺系統(tǒng)中立體倉庫行列定義如下圖1所示。

圖1立體倉庫行列定義

9.選手對比賽過程中需裁判確認(rèn)部分，應(yīng)當(dāng)先舉手示意，等待裁判

人員前來處理。

10.參賽選手在競賽過程中，不得使用U盤，否則按作弊處理。

11.選手在競賽過程中應(yīng)該遵守相關(guān)的規(guī)章制度和安全守則，如有違

反，則按照相關(guān)規(guī)定在競賽的總成績中扣除相應(yīng)分值。

12.選手在比賽開始前，認(rèn)真對照工具清單檢查工位設(shè)備，并確認(rèn)后

開始比賽；選手完成任務(wù)后的檢具、儀表和部件，現(xiàn)場需統(tǒng)一收回再提

供給其他選手使用。

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13.賽題中要求的備份和保存在電腦中的文件，需選手在計算機(jī)指定

文件夾E:\2021QZ1\中命名對應(yīng)文件夾（賽位號+NC，賽位號+PLC，賽位

號+HMI），賽位號為1個數(shù)字+2個字母+2個數(shù)字，如1DS01（第1場大賽01

號位）。賽題中所要求備份的文件請備份到對應(yīng)到文件夾下，即使選手

沒有任何備份文件也要求建立文件夾。

14.需要裁判驗收的各項任務(wù)，任務(wù)完成后裁判只驗收1次，請根據(jù)

賽題說明，確認(rèn)完成后再提請裁判驗收。

15.選手嚴(yán)禁攜帶任何通訊、存儲設(shè)備及技術(shù)資料，如有發(fā)現(xiàn)將取消

其競賽資格。選手擅自離開本參賽隊賽位或者與其他賽位的選手交流或

者在賽場大聲喧嘩，嚴(yán)重影響賽場秩序，如有發(fā)生，將取消其參賽資格。

16.選手必須認(rèn)真填寫各類文檔，競賽完成后所有文檔按頁碼順序一

并上交。

17.選手必須及時保存自己編寫的程序及材料，防止意外斷電及其它

情況造成程序或資料的丟失。

18.賽場提供的任何物品，不得帶離賽場。

19.選手提交任務(wù)并運(yùn)行流程應(yīng)符合相關(guān)安全規(guī)范，具有必要的安全

聯(lián)鎖功能。

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一、競賽項目任務(wù)書

智能制造單元安裝與調(diào)試實操安全注意事項：

（1）只有在數(shù)控車床的防護(hù)門打開到位、主軸停止、液壓卡盤在機(jī)

器人放料時松開到位（在取料時為閉合），機(jī)床準(zhǔn)備就緒（無急停、無

報警）的情況下方可允許機(jī)器人進(jìn)入，完成工件的取放。

（2）只有在數(shù)控加工中心的防護(hù)門打開到位、主軸停止、各軸在安

全位置、機(jī)床準(zhǔn)備就緒（無急停、無報警）的情況下方可允許機(jī)器人進(jìn)

入，完成工件的取放。

（3）機(jī)器人也必須在完成上下料，回到安全位置后，機(jī)床才能關(guān)閉

防護(hù)門并開始加工。

任務(wù)1：智能制造設(shè)備的安裝與調(diào)試

任務(wù)描述：對數(shù)控車床、加工中心進(jìn)行參數(shù)檢查、功能調(diào)試及優(yōu)化，

對其氣動門、動力夾具進(jìn)行控制，實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的互聯(lián)互通，

完成機(jī)內(nèi)攝像頭的安裝、調(diào)試和防護(hù)，做好刀具安裝及對刀等加工前的

準(zhǔn)備工作。

（一）氣動門、動力夾具編程控制

1.完成數(shù)控車床氣動門、液壓三爪卡盤自動控制相關(guān)的硬件連接與

調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)氣動門、三爪卡盤正確可靠夾緊工件；

2.完成加工中心氣動門、氣動虎鉗以及零點夾具自動控制相關(guān)的硬

件連接與調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)氣動門、氣動虎鉗和零點夾具正確可靠夾

緊工件。

（二）機(jī)內(nèi)攝像頭的安裝與調(diào)試

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完成數(shù)控車床和加工中心機(jī)內(nèi)攝像頭以及氣動清潔噴嘴的安裝與調(diào)

試。具體要求：

1.通過編寫PLC程序、設(shè)置機(jī)床參數(shù)實現(xiàn)定時吹氣、隨時手動吹氣；

2.通過系統(tǒng)攝像頭參數(shù)界面，設(shè)置攝像頭通信參數(shù)，能夠清晰顯示

圖像。

（三）數(shù)控機(jī)床主要參數(shù)檢查與功能調(diào)試

根據(jù)設(shè)備配置情況，完成數(shù)控車床和加工中心的主要參數(shù)的檢查，

并完成數(shù)控車床和加工中心的部分主要功能調(diào)試。

1.根據(jù)提供的數(shù)控車床技術(shù)參數(shù)，檢查機(jī)床參數(shù)是否正常，完成回

零功能操作。

2.根據(jù)提供的加工中心技術(shù)參數(shù)，檢查機(jī)床參數(shù)是否正常，完成回

零功能操作。

（四）刀具安裝及對刀調(diào)試

1.將零件加工所需要的刀具安裝到數(shù)控車床刀架和加工中心刀庫。

2.完成數(shù)控車床和加工中心的對刀及相應(yīng)的數(shù)據(jù)設(shè)置，進(jìn)行刀具與

刀號對應(yīng)的確認(rèn)，刀長的測量。

（五）數(shù)控車床和數(shù)控加工中心的網(wǎng)絡(luò)連接

完成智能制造單元互連互通構(gòu)架中數(shù)控車床和數(shù)控加工中心網(wǎng)絡(luò)硬

件連接，并在MES軟件系統(tǒng)設(shè)置模塊中驗證。

完成任務(wù)1中（一）-（五）后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！

任務(wù)2：在線檢測單元的安裝與調(diào)試

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任務(wù)描述：進(jìn)行加工中心在線測量裝置（測頭）的安裝與調(diào)試，對

測頭進(jìn)行標(biāo)定，對加工的零件進(jìn)行在線測量，測量數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳。

根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，判斷零件是否合格，并作出相應(yīng)處理。

（一）在線測量裝置（測頭）的安裝與連接

1.完成在線測量裝置（測頭）的安裝，正確將測頭裝夾到刀柄上,

正確安裝測頭到機(jī)床主軸上；

2.完成與數(shù)控系統(tǒng)的連接，將無線接收器安裝在正確位置并連接到

數(shù)控系統(tǒng)，能夠在機(jī)床面板顯示在線測量數(shù)據(jù)；

3.正確放置標(biāo)定量規(guī)到機(jī)床夾具上，并進(jìn)行找正。

（二）在線測量裝置（測頭）的標(biāo)定

完成在線測量裝置（測頭）的標(biāo)定，能夠在機(jī)床面板顯示正確標(biāo)定

測量數(shù)據(jù)。

（三）工件在線測量

用試切的工件，測試工件的尺寸，試切的工件為加工圖紙

ZH-01-04-05中的工件端蓋，工件形狀、尺寸要素完整，在線檢測尺寸

為端面內(nèi)孔直徑（+0.03）。完成對測試工件的尺寸在線檢測，在MES

300

系統(tǒng)中實時正確顯示工件測量數(shù)據(jù)。

完成任務(wù)2中（一）-（三）后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！

任務(wù)3：工業(yè)機(jī)器人的安裝調(diào)試和編程

任務(wù)描述：根據(jù)現(xiàn)場提供的部件，進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人快換裝置、氣動

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部件等外部設(shè)備的安裝與調(diào)試，進(jìn)行工業(yè)機(jī)器人（含第七軸）與數(shù)控機(jī)

床、立體倉庫等設(shè)備之間動作的編程和調(diào)試。

（一）完成工業(yè)機(jī)器人快換裝置及快換工作臺等的安裝與調(diào)試

1.完成工業(yè)機(jī)器人快換裝置的安裝與調(diào)試,包括機(jī)器人側(cè)快換裝置、

工具側(cè)快換手爪、氣路和光電開關(guān)等安裝與調(diào)試，并能夠通過示教器或

者通過PLC實現(xiàn)3個工具側(cè)快換手爪的張開和關(guān)閉控制以及手爪上有無

料的檢測功能。

2.完成智能制造單元互連互通構(gòu)架中機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)硬件連接，并在MES

軟件系統(tǒng)設(shè)置模塊中驗證。

（二）機(jī)器人示教編程及調(diào)試

編寫工業(yè)機(jī)器人示教程序、PLC程序及HMI界面，完成：

1.機(jī)器人在立體倉庫與數(shù)控車床之間上下料的示教編程與調(diào)試；

2.機(jī)器人在立體倉庫與加工中心之間上下料的示教編程與調(diào)試；

3.機(jī)器人在立體倉庫、數(shù)控車床與加工中心之間上下料的示教編程

與調(diào)試。

機(jī)器人示教編程及調(diào)試觸摸屏界面參考示例如下圖2、圖3所示。

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圖2機(jī)器人調(diào)試界面參考示例

圖3機(jī)器人調(diào)試立體倉庫倉位選擇界面參考

機(jī)器人工具側(cè)快換手爪放置于快換工作臺上。機(jī)器人示教編程及調(diào)

試具體要求如表3-1所示。

表3-1機(jī)器人示教編程及調(diào)試具體要求表

序號具體要求

正確實現(xiàn)立體倉庫與數(shù)控車床之間上下料：

（1）示教編程工業(yè)機(jī)器人與立體倉庫和數(shù)控車床的取放程序；

（2）在PLC端HMI上選取立體倉庫中（1,2）倉位的毛坯，通過倉庫取料按鈕

1和數(shù)控車床放料按鈕，機(jī)器人能夠從立體倉庫正確取出工件，放置到數(shù)控車床

卡盤位置,并能夾緊；

（3）通過在PLC端HMI上數(shù)控車床取料和立體倉庫放料按鈕，機(jī)器人能夠正

確從數(shù)控車床取出工件，放回到立體倉庫中原位置。

正確實現(xiàn)立體倉庫與加工中心之間上下料：

（1）示教編程工業(yè)機(jī)器人與立體倉庫和數(shù)控車床的取放程序；

（2）在PLC端HMI上選取立體倉庫中（1,2）倉位的毛坯，通過倉庫取料按鈕

2

和加工中心放料按鈕，機(jī)器人能夠正確從立體倉庫取出工件，放置到數(shù)控加工

中心對應(yīng)的夾具位置，并能夾緊；

（3）通過在PLC端HMI上加工中心取料按鈕和立體倉庫放料按鈕，機(jī)器人能

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夠正確從加工中心取出工件，放回到立體倉庫中原位置。

正確實現(xiàn)立體倉庫到數(shù)控車床、數(shù)控車床到加工中心、加工中心到立體倉庫之

間上下料：

（1）示教編程工業(yè)機(jī)器人從料庫到數(shù)控車床、數(shù)控車床到加工中心、加工中

心到料庫的取放程序；

（2）在PLC端HMI上選取立體倉庫中（2,1）倉位的毛坯，通過立體倉庫取料

3按鈕和數(shù)控車床上料按鈕，機(jī)器人能夠正確從立體倉庫取出工件，放置到數(shù)控

車床卡盤位置,并能夾緊；

（3）通過在PLC端HMI上數(shù)控車床取料和加工中心放料按鈕，機(jī)器人能夠正

確從數(shù)控車床取出工件，放置到加工中心對應(yīng)的夾具位置，并能夾緊。

（4）通過在PLC端HMI上加工中心取料按鈕和立體倉庫放料按鈕，機(jī)器人能

夠從加工中心正確取出工件，放回到立體倉庫中原位置。

完成任務(wù)3中（一）-（二）后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！

任務(wù)4：智能制造單元控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

任務(wù)描述：在虛擬環(huán)境下，基于智能制造單元完成PLC與虛擬設(shè)備

的調(diào)試驗證；在現(xiàn)實環(huán)境下，基于PLC控制系統(tǒng)完成智能制造單元主要

設(shè)備間的互聯(lián)互通、編程和調(diào)試，并編寫與MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)

智能制造系統(tǒng)控制流程，完成對工件的流轉(zhuǎn)和加工：根據(jù)加工要求，工

業(yè)機(jī)器人從立體倉庫指定倉位取料，取出待加工毛坯（要求先讀取倉位

RFID標(biāo)簽信息，然后再取工件），送至數(shù)控機(jī)床上料，加工、在線測量

后，機(jī)器人從數(shù)控機(jī)床上取料并送回立體倉庫規(guī)定的倉位中，并更新倉

位RFID標(biāo)簽信息。實現(xiàn)智能制造單元中各設(shè)備的安全、協(xié)調(diào)運(yùn)行。

料庫RFID標(biāo)簽信息編碼規(guī)則如下：

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A.場次定義：A、B、C、D、E；

B.零件種類指選手需要加工的零件，為加工圖紙零件圖號的最后兩

位:03,04,05,06；

C.零件材料定義：0:鋁材，1:45鋼；

D.最后兩位零件狀態(tài)定義如下：00：空，01：毛坯，02：正在加工，

03：車床加工完成（中間狀態(tài)），04：加工中心加工完成（中間狀態(tài)），

10：不合格品，11：合格品。

本場次按照B場次命名。

（一）主控PLC與智能制造單元主要設(shè)備之間的互聯(lián)

編寫工業(yè)機(jī)器人示教程序、PLC及HMI測試界面，實現(xiàn)主控PLC、機(jī)

器人、數(shù)控車床、加工中心、立體倉庫、在線測量裝置、MES系統(tǒng)之間

的連接和通信調(diào)試。主控PLC與智能制造單元主要設(shè)備之間的互聯(lián)具體

要求如表4-1所示。

表4-1主控PLC與智能制造單元主要設(shè)備之間的互聯(lián)具體要求表

序號具體要求

智能制造單元網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架互連的安裝：

對智能制造系統(tǒng)各單元網(wǎng)絡(luò)互連進(jìn)行安裝和檢查，使數(shù)控車床、數(shù)控加工中

1

心、機(jī)器人、主控系統(tǒng)、編程計算機(jī)1、編程計算機(jī)2和MES部署計算機(jī)在一

個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中互連，并通過MES的系統(tǒng)設(shè)置模塊進(jìn)行驗證。

調(diào)試主控PLC、編寫HMI測試畫面，實現(xiàn)與機(jī)器人之間的連接（HMI參考如圖

22所示）：

（1）編寫主控PLC與機(jī)器人通信測試程序，能夠?qū)崿F(xiàn)與機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)通

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信；

（2）在機(jī)器人端改變關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)，能夠在PLC端的HMI上同步顯示。

調(diào)試主控PLC與數(shù)控車床之間的連接（HMI參考如下圖4所示）：

（1）編寫主控PLC與數(shù)控車床之間的通信測試程序，能夠?qū)崿F(xiàn)與數(shù)控車床的

3數(shù)據(jù)通信；

（2）在PLC端HMI上能夠正確控制數(shù)控車床氣動門的開、關(guān)；

（3）在PLC端HMI上能夠正確顯示機(jī)床門開關(guān)狀態(tài)和卡盤狀態(tài)。

調(diào)試主控PLC與加工中心之間的連接（HMI參考如下圖5所示）：

（1）編寫主控PLC與加工中心之間的通信測試程序，能夠?qū)崿F(xiàn)與加工中心的

數(shù)據(jù)通信；

4

（2）在PLC端HMI上能夠正確控制加工中心氣動門的開關(guān)；

（3）在PLC端HMI上能夠正確顯示加工中心氣動門開關(guān)狀態(tài)、氣動虎鉗和夾

具狀態(tài)。

調(diào)試主控PLC與立體倉庫之間的連接（HMI參考如下圖6所示）：

5編寫立體倉庫有無料狀態(tài)檢測的主控PLC測試程序，實現(xiàn)立體倉庫的有無料

狀態(tài)讀取，狀態(tài)信息顯示到HMI上。

調(diào)試主控PLC與RFID系統(tǒng)之間的連接和通訊（HMI參考如下圖7所示）

6編寫HMI測試界面，按照RFID標(biāo)簽定義，設(shè)定第2行倉位為毛坯，寫入倉位

的RFID狀態(tài)信息，并讀取倉位的RFID狀態(tài)信息顯示于HMI上。

應(yīng)用規(guī)定的虛擬仿真軟件，完成智能制造現(xiàn)場加工流程的虛擬調(diào)試驗證。在

虛擬環(huán)境下正確配置設(shè)備及系統(tǒng)，通過建立設(shè)備間的通訊連接、配對變量、

編寫程序，完成PLC與虛擬設(shè)備的邏輯功能測試。

(1)完成虛擬環(huán)境下的機(jī)床加工周期修改、設(shè)備I/O信號連接、機(jī)器人在各個

7工位上下料的程序編寫、立體料架物料配置及工程圖紙輸出。

(2)通過OPCUA服務(wù)器建立仿真軟件與PLC的通訊連接，并進(jìn)行仿真軟件與

PLC數(shù)據(jù)交互的變量配對。

(3)完成PLC邏輯程序編寫，實現(xiàn)加工件先車后銑的工藝流程，要求優(yōu)先車加

工，程序具備基本的啟動、停止、復(fù)位功能。

數(shù)控車床調(diào)試觸摸屏界面參考示例如下圖4所示。

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圖4數(shù)控車床調(diào)試界面參考示例

加工中心調(diào)試觸摸屏界面參考示例如下圖5所示。

圖5加工中心調(diào)試界面參考示例

立體倉庫料倉的觸摸屏界面參考示例如下圖6所示。

圖6料倉訂單信息界面參考示例

RFID測試調(diào)試界面參考示例如下圖7所示。

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圖7RFID測試調(diào)試界面參考示例

（二）主控PLC的編程與調(diào)試

根據(jù)智能制造單元控制要求，編寫主控PLC程序和HMI測試界面，

完成智能制造的編程與調(diào)試，實現(xiàn)智能制造單元中各設(shè)備的安全、互鎖

和協(xié)調(diào)運(yùn)行。

主控PLC的編程與調(diào)試具體要求如表4-2所示。

表4-2主控PLC的編程與調(diào)試具體要求表

序號具體要求

通過智能制造系統(tǒng)編程和調(diào)試實現(xiàn)如下加工流程：立體倉庫指定倉位->讀加

工測試工件的RFID標(biāo)簽信息->機(jī)器人抓取測試工件->至數(shù)控車床上料->數(shù)控

車床取料->至加工中心上料->加工中心取料->至立體倉庫指定倉位->工件入

庫->更新RFID數(shù)據(jù)（合格品）->機(jī)器人工具側(cè)快換手爪放置于快換工作臺上。

具體要求如下：

（1）通過HMI啟動模擬加工流程；

（2）機(jī)器人在指定倉位抓取毛坯，在取料前先讀取倉位RFID信息顯示在HMI

1

界面上，然后取料，對RFID寫入測試工件狀態(tài)，再讀出該倉位RFID信息，

更新在HMI界面上；

（3）工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動到數(shù)控車床進(jìn)行上料；

（4）數(shù)控車床模擬加工（主軸轉(zhuǎn)5秒后停止）完成后，工業(yè)機(jī)器人將測試工

件放回到立體倉庫原位置，更新RFID的工件狀態(tài)，并顯示在HMI界面上；

（5）機(jī)器人重新取出數(shù)控車床剛加工完成的測試工件，在取料前先讀取倉位

RFID信息，然后取料，再對RFID寫入測試工件狀態(tài)，實時顯示在HMI界面上；

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2021年全國行業(yè)技能競賽——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

（6）工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動到加工中心進(jìn)行上料；

（7）加工中心模擬加工（主軸轉(zhuǎn)10秒后停止）完成后，在線測量工件，確

定為合格品，工業(yè)機(jī)器人取料，輸送到立體倉庫原來倉位，并更新倉位的RFID

的工件狀態(tài)信息，顯示在HMI界面上。

（8）HMI上需要及時顯示RFID更新的工件狀態(tài)，數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人之間各動

作之間必須安全互鎖和協(xié)調(diào)，并實現(xiàn)自動開關(guān)門、夾盤自動裝夾等動作。

（9）選手提交任務(wù)后完成裁判當(dāng)場指定的必要安全聯(lián)鎖及再啟動功能演示

（如：機(jī)器人與機(jī)床的安全聯(lián)動雙互鎖、工業(yè)機(jī)器人第七軸暫停運(yùn)行、空倉

位取料、滿料位放料、快換夾具位置狀態(tài)異常），并在觸摸屏上以游動字幕

形式實時顯示狀態(tài)，安全聯(lián)鎖功能演示完畢，按下啟動按鈕繼續(xù)完成流程。

完成任務(wù)4中（一）-（二）后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！

任務(wù)5：智能制造單元的切削試運(yùn)行

任務(wù)描述：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，對智能制造單元和MES系

統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試，完善并調(diào)試主控PLC程序、機(jī)器人程序以及數(shù)控機(jī)床

程序等，調(diào)試MES系統(tǒng)與總控、機(jī)床以及立體倉庫等設(shè)備之間的連接和

數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)通過MES手工排程和自動排程，下發(fā)任務(wù)工單，啟動系

統(tǒng)自動加工任務(wù)，并驗證加工過程中的人機(jī)交互，最終完成多種零件的

批量混流加工，加工產(chǎn)品符合圖紙質(zhì)量要求，要求對整個加工過程進(jìn)行

設(shè)備數(shù)據(jù)采集和設(shè)備管理。（只有該任務(wù)加工的零件提交檢測）

（一）智能制造單元MES系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試

具體要求如表5-1所示。

表5-1聯(lián)合調(diào)試具體要求表

序號具體要求

1根據(jù)MES變量表，正確配置參數(shù)；

2通過MES，根據(jù)RFID規(guī)定的編碼規(guī)則，以及倉位情況，通過機(jī)器人對每一

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個倉位的RFID標(biāo)簽按照倉庫狀態(tài)進(jìn)行初始化操作。

3在MES系統(tǒng)中下發(fā)工單，在主控PLC能夠接收，并顯示到HMI上；

在MES系統(tǒng)中下發(fā)工單、啟動，實現(xiàn)智能制造單元對倉位（4,1）毛坯按照

4圖紙ZH-01-04-05的自動加工，并且對該工件銑工序進(jìn)行返修加工流程操

作。（該任務(wù)加工工件不能提交檢測，驗收完該任務(wù)后，該工件上交裁判）

5正確在看板上顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計狀態(tài)；

6正確在看板上顯示數(shù)控車床和加工中心的卡盤位置的實時視頻；

7正確在看板上顯示立體倉庫庫位的狀態(tài)信息；

8正確在看板上顯示機(jī)床監(jiān)視的狀態(tài)信息；

9操作MES系統(tǒng)實現(xiàn)倉位（2,3）指示燈正確顯示加工中匹配的顏色。

完成聯(lián)合調(diào)試后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！

（二）智能制造單元零件切削加工試運(yùn)行

毛坯被放置于立體庫庫位中，零件切削試運(yùn)行工件倉位要求如下：

加工工件一下板毛坯倉位為（5,1）、（5,2）、（5,3），加工工件二上

板毛坯倉位為（5,4）、（5,5）、（5,6），加工工件三連接軸毛坯倉位

為（2,1）、（2,2）、（2,3）；加工工件四端蓋毛坯倉位為（3,1）、

（3,3）、（3,6）。

手工（或CAM）編制規(guī)定零件加工程序

根據(jù)給定工件零件圖ZH-01-04-02、ZH-01-04-03、ZH-01-04-04、

ZH-01-04-05，編寫數(shù)控車、數(shù)控銑程序，并保存在指定E盤中新建命名

文件夾中。根據(jù)MES操作流程，程序上傳到MES系統(tǒng)并進(jìn)行相應(yīng)的操作。

應(yīng)用MES進(jìn)行加工任務(wù)的試產(chǎn)

1.調(diào)試和使用MES軟件，通過手動排產(chǎn)，工單下發(fā)，MES啟動加工，

在第2個工件生產(chǎn)過程中，將第4個工件置頂優(yōu)先加工，最終完成附圖

ZH-01-04-01中1組4個零件，并對指定尺寸進(jìn)行在線檢測，在加工過

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程中能夠通過看板監(jiān)控機(jī)床數(shù)據(jù)、料倉狀態(tài)以及生產(chǎn)統(tǒng)計狀態(tài)。工件在

線檢測的尺寸為ZH-01-04-02、ZH-01-04-05。

2.調(diào)試和使用MES軟件，通過自動排產(chǎn)，工單下發(fā)，MES啟動加工，

完成附圖ZH-01-04-01中1組4個零件，并對指定尺寸進(jìn)行在線檢測，

在加工過程中能夠通過看板監(jiān)控機(jī)床數(shù)據(jù)、料倉狀態(tài)、以及生產(chǎn)統(tǒng)計狀

態(tài)。工件在線檢測的尺寸為ZH-01-04-05。

滿足上述條件后，選手可請求裁判開始進(jìn)行評判，除了手工訂單任

務(wù)下達(dá)以外，在評判過程中選手不允許進(jìn)行其他人工干預(yù)，否則扣除相

應(yīng)分?jǐn)?shù)。

完成加工試運(yùn)行后，舉手示意裁判進(jìn)行評判！

二、本項目提供的文檔和資料

（一）原始數(shù)據(jù)：

提供2D零件圖見表3。

表3：附圖明細(xì)表

序號圖紙名稱圖號

1裝配圖ZH-01-04-01

2連接軸ZH-01-04-02

3下板ZH-01-04-03

4上板ZH-01-04-04

5端蓋ZH-01-04-05

（二）MES系統(tǒng)變量表、MES與PLC變量表、加工設(shè)備M代碼\參數(shù)

設(shè)置數(shù)值表：

MES系統(tǒng)變量表和MES與PLC變量表在E:\ZL\目錄下。

（三）文件目錄：

競賽過程和結(jié)束后選手將結(jié)果文件保存在相應(yīng)的文件夾內(nèi)。路徑如

下：

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E:\2021QZ1\比賽結(jié)束保存全部比賽結(jié)果文件，包括加工工件3維圖、

CAM原始文件、加工工藝和NC代碼、PLC程序和觸摸屏程序（界面）、

模擬仿真結(jié)果。

三、競賽結(jié)束時當(dāng)場提交的成果與資料

按照2021年智能制造單元安裝與調(diào)試項目競賽規(guī)程的規(guī)定，競賽結(jié)

束時，參賽隊須當(dāng)場提交成果：

將任務(wù)5加工好的零件裝到加密箱中，然后上交測量。

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2021年全國行業(yè)技能競賽——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

附件1：

裝配鉗工（智能制造單元安裝與調(diào)試）評分標(biāo)準(zhǔn)

智能制造單元安裝與調(diào)試賽項競賽項目滿分為100分。其中智能制

造設(shè)備的安裝與調(diào)試25分、在線檢測單元的安裝與調(diào)試10分、工業(yè)機(jī)

器人的安裝調(diào)試和編程20分、智能制造單元控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試20

分、智能制造單元的切削試運(yùn)行20分、職業(yè)素養(yǎng)與安全意識5分。具體

評分細(xì)則如表1、表2所示。

安全與職業(yè)素養(yǎng)采用扣分，扣分表如表3。

表1評分細(xì)則

比賽內(nèi)容分值評分方法審核方法公布方法

參賽選手、現(xiàn)

智能制造設(shè)備的大賽執(zhí)委會

25現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

安裝與調(diào)試公布

監(jiān)督簽字

參賽選手、現(xiàn)

在線檢測單元的大賽執(zhí)委會

10現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

安裝與調(diào)試公布

監(jiān)督簽字

參賽選手、現(xiàn)

工業(yè)機(jī)器人的安大賽執(zhí)委會

20現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

裝調(diào)試和編程公布

監(jiān)督簽字

智能制造單元控參賽選手、現(xiàn)

大賽執(zhí)委會

制系統(tǒng)的安裝與20現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

公布

調(diào)試監(jiān)督簽字

參賽選手、現(xiàn)

智能制造單元的大賽執(zhí)委會

20現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

切削試運(yùn)行公布

監(jiān)督簽字

參賽選手、現(xiàn)

職業(yè)素養(yǎng)與安全大賽執(zhí)委會

5現(xiàn)場根據(jù)評分表評分場評分裁判、

意識公布

監(jiān)督簽字

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2021年全國行業(yè)技能競賽——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

表2評分細(xì)則

具體評分項

竟賽內(nèi)容評分要求

評分內(nèi)容配分

1.對數(shù)控機(jī)床的安全門、夾

1.設(shè)備檢查氣動門、夾具編程控盤、零點夾具的控制正確；

7

制2.攝像頭的安裝與電氣連接

正確；

任務(wù)一定時吹氣和隨時手動吹氣功

2.機(jī)內(nèi)攝像頭的安裝與調(diào)試3

智能制造能正常；

設(shè)備的安3.數(shù)控機(jī)床主要參數(shù)設(shè)置與功能3.能夠通過數(shù)控機(jī)床參數(shù)設(shè)

6

裝與調(diào)試調(diào)試；置，數(shù)控機(jī)床回零等操作功能

（25分）正確。

4.刀具安裝及對刀調(diào)試；64.刀具的安裝和對刀調(diào)試正

常；

5.數(shù)控車床和數(shù)控加工中心的網(wǎng)

35.車床和數(shù)控加工中心的網(wǎng)

絡(luò)連接。絡(luò)連接正確。

1.在線測量裝置（測頭）的安裝

任務(wù)二31.在線測量裝置安裝正確；

在線檢測與連接2.線測量裝置的標(biāo)定正確，并

單元的安2.在線測量裝置（測頭）的標(biāo)定；4測量數(shù)據(jù)顯示正確；

裝與調(diào)試3.對指定工件進(jìn)行在線測量，

（10分）3.工件在線測量3測量結(jié)果正確。

1.工業(yè)機(jī)器人快換裝置和工

1.工業(yè)機(jī)器人快換裝置及快換工

5作臺進(jìn)行安裝正確；

作臺等的安裝與調(diào)試；2.對工業(yè)機(jī)器人快換手爪，按

照要求使用正確；

任務(wù)三

3.能根據(jù)任務(wù)書要求，HMI操

工業(yè)機(jī)器

2.工業(yè)機(jī)器人快換手爪的使用2作實現(xiàn)機(jī)器人在立體倉庫、數(shù)

人的安裝

控車床、加工中心之間的取放

調(diào)試和編

料任務(wù)正確；

程

5.工業(yè)機(jī)器人的程序均通過

（20分）

3.通過機(jī)器人編程和HMI操作實示教器進(jìn)行編程，程序由基本

現(xiàn)機(jī)器人在立體倉庫、數(shù)控車床、13功能指令完成相關(guān)任務(wù)，不允

加工中心之間的取放料任務(wù)許調(diào)用預(yù)制功能模塊或預(yù)制

子程序完成。

1.正確配置虛擬仿真環(huán)境，

任務(wù)四包括：機(jī)床加工周期、設(shè)備I/O

智能制造信號連接、機(jī)器人編程、料架

1.使用指定的虛擬仿真軟件，完

單元控制物料創(chuàng)建及工程圖紙。

成智能制造現(xiàn)場加工流程的虛擬10

系統(tǒng)的安2.建立仿真軟件與PLC的通

調(diào)試驗證。

裝與調(diào)試訊連接，并正確配對交互變

（20分）量。

3.完成PLC邏輯程序編寫，

20

2021年全國行業(yè)技能競賽——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽樣題

實現(xiàn)加工件先車后銑的工藝

流程，要求優(yōu)先車加工，程序

具備基本的啟動、停止、復(fù)位

功能。

1.主控PLC與機(jī)器人通信正

確；

2.編程和調(diào)試主控PLC與機(jī)器2.主控PLC與立體倉庫通信正

人、RFID系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、立體4確；

倉庫等設(shè)備之間的連接和通信3.主控PLC獲取數(shù)控機(jī)床狀態(tài)

正確；

4.主控PLC與RFID系統(tǒng)通信

正確；

5.根據(jù)任務(wù)書要求，智能制造

單元加工流程運(yùn)行正確；

6.工業(yè)機(jī)器人的程序均通過

示教器進(jìn)行編程，程序由基本

功能指令完成相關(guān)任務(wù)，不允

3.編程和調(diào)試智能制造主控PLC，

許調(diào)用預(yù)制功能模塊或預(yù)制

機(jī)器人示教編程，實現(xiàn)智能制造6

子程序完成。

單元加工流程的安全、協(xié)調(diào)運(yùn)行

7.完成現(xiàn)場裁判指定的安全

聯(lián)鎖功能測試及觸摸屏狀態(tài)

顯示。若不具備安全功能，除

了扣除本任務(wù)的安全分以外，

還將扣除任務(wù)六的相應(yīng)安全

分。部分功能未完成同理。

1.調(diào)試MES系統(tǒng)與總控之間的連

21.智能制造單元與MES系統(tǒng)通

接和數(shù)據(jù)通訊

信正常；

2.聯(lián)合調(diào)試智能制造單元和MES2.對設(shè)備數(shù)據(jù)的采集正常；

系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)備層數(shù)據(jù)的正常采23.根據(jù)任務(wù)書要求，實現(xiàn)MES

集和可視化排產(chǎn)、下單，啟動智能制造單

任務(wù)五

3.聯(lián)合調(diào)試智能制造單元和MES元完成自動加工功能正常；

智能制造

系統(tǒng)，實現(xiàn)MES排產(chǎn)、下單、啟4.系統(tǒng)進(jìn)行自動加工過程中

單元的切1

動智能制造單元并完成自動加追加新任務(wù)，并將任務(wù)置頂優(yōu)

削試運(yùn)行

工。先加工。

（20分）4.完成緊急插單操作4

5.手工編制或者通過CAM編制簡

21.編制零件加工程