青岛大学自动化学院
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关于举办2021年度“西门子杯”中国智能 制造挑战赛青岛大学校赛的通知



各学院(部):

为了推进学校研究性、综合性、创新性实验教学改革与建设,检验实验教学改革和教学建设成果,提高大学生学习实验和从事实验研究的兴趣,引导学生崇尚科学,追求真知,勤奋学习,锐意创新,勇于实践,提高学生的创新精神和实践能力。拟定于2021524日至30日举办2021年度“西门子杯”中国智能制造挑战赛青岛大学校赛。现将有关事项通知如下:

一、承办单位 自动化学院

竞赛内容

在中国制造2025时代背景下,智能制造已经成为国家制造业进一步发展的战略目标。为推进教育部卓越工程师计划、新工科建设等教育培养计划,为制造业全面升级、智能制造全面推广,培养、选拔急需的优秀人才成为挑战赛最为重要的任务。因此,2021年“西门子杯”中国智能制造挑战赛赛项紧密围绕智能制造关键技术展开,在部分赛项直接邀请企业专家命题,让参赛师生直面现实生产中的技术难题。2021年竞赛赛项分为“智能制造创新研发类”与“智能制造工程设计与应用类”两大类别。

(一) “智能制造创新研发类”赛项

“智能制造创新研发类”赛项培养的是参赛选手的创造力与研发能力,培养目标是产品经理与研发工程师。涉及到的方向包括但不限于智能硬件研发、智能软件研发、数字建模仿真、人工智能、智能产线、智能机器人研发等等。“智能制造创新研发类”赛项包括2个赛项,具体为:

1. 智能制造创新研发类赛项:自由探索方向

赛项背景:为实现工业4.0、中国制造2025,智能制造领域需要大量具备商业头脑、进取精神的技术与商业相结合的工程人才。本赛项设立目的是面向中国制造业急需的产品经理、研发型工程师,培养参赛者的商业意识、创新意识、产品规划、设计与研发能力,激发其去了解和掌握产品研发的流程和管理方法,锻炼其综合运用跨学科知识与技术的能力。

2021年赛题思路:根据国家发展战略、企业市场需求、制造业未来发展方向等,由专家组确定创新研发的方向与范围。参赛者在此范围内,确定研发项目,完成产品市场调研、创意设计、产品设计、产品开发、原型机制作等。比赛流程包括:原型机展示与评测、互动PK、方案答辩等。

2. 智能制造创新研发类赛项:企业命题方向

赛项背景:中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署,制造业的转型升级是势在必行的。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题,尤其是技术研发人才短缺等。本赛项从企业真实需求出发,由企业给出生产中亟待解决的问题,参赛者根据具体需求进行问题解析、方案设计以及设备研发等,一方面帮助企业解决实际问题,另一方面培养、提高参赛者解决实际工程问题的能力。

2021年赛题思路:赛题来源于制造业企业在升级改造中面临的真实问题,由多家企业根据题目模板直接命题,经专家组审核后,形成正式赛题。参赛者作为乙方,自由选择要完成的项目(题目),完成需求分析、测试用例设计、方案设计、产品建模仿真、样机研发、样机测试等。比赛流程包括:原型机展示与评测、互动PK、方案答辩等。

(二) “智能制造工程设计与应用类”赛项

“智能制造工程设计与应用类”赛项包括6个赛项,每个赛项均分为本科组、高职组。本科组重点培养参赛选手的设计能力,包括但不限于控制算法、排产调度、智能网关、工艺优化、工程设计以及工程方案实施等等。高职组重点培养参赛选手的应用实施能力,包括但不限于控制方案设计、工程实施,故障排查等等。具体为:

1. 智能制造工程设计与应用类赛项:流程行业自动化方向

赛项背景:中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署,制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题。该赛项以流程行业中某个生产过程的升级改造为背景,参赛队以乙方角色参与生产过程的升级改造。

2021年赛题思路(本科组): 针对某工艺流程,根据环境及题目要求,参赛队需要完成工艺分析、工艺优化(含开车步骤设计)、仪表选型、控制系统设计、安全联锁系统设计、现场接线(总决赛)、控制方案实施、异常处理(总决赛抗扰动测试)、方案答辩(总决赛)等。针对流程行业,培养一流的具备工艺设计、优化、算法研发、控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的设计、开发人才。

2. 智能制造工程设计与应用类赛项:离散行业自动化方向

赛项背景:中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署,制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题。该赛项以某个离散行业为应用背景,参赛队以乙方的角色参与到离散行业的生产中。

(三)2021年赛题思路(本科组)

1. 初赛应用环境为电梯仿真对象。

2. 决赛应用环境为某离散行业生产线(小型工业4.0智能制造综合实验装置)。

针对上述应用环境以及题目要求,参赛队需要完成综合分析、生产优化、控制算法设计、控制方案设计、控制方案实施、异常处理、答辩等。针对离散行业,培养一流的具备流程分析、设计、优化、算法研发、控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的设计、开发人才。

3. 智能制造工程设计与应用类赛项:离散行业运动控制方向

赛项背景:中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署,制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题。该赛项以离散行业实际产线中运动系统为应用背景,参赛队以项目乙方的角色参与竞赛。

2021年赛题思路(本科组):竞赛环境分为抽象实验对象与实际生产对象两类,均为实物对象。其中,抽象对象(圆盘同步)考察选手对基础运动控制系统的开发能力。实际生产对象来源于在造纸、印刷等行业中有着广泛应用的物料卷绕系统。

针对上述应用环境以及题目要求,参赛队需要完成对象特性及控制需求分析、控制算法设计、优化、控制系统设计、选型与调试、控制系统实施、异常情况处理等。针对离散行业运动控制方向,培养一流的具备运动系统分析、优化、智能算法开发、模块研发、控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的设计、开发人才。

4. 智能制造工程设计与应用类赛项:信息化网络化方向

赛项背景:中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署,制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题。该赛项以制造业实际工业通信网络为应用背景,参赛队以乙方的角色参与到项目中。

2021年赛题思路(本科组):以工业4.0数字化工厂网络的应用为背景,参赛队需要根据所提供的工厂描述和具体通讯技术需求完成:厂区布局分析、技术需求分析、网络结构设计、优化、信息安全设计、设备选型、网络结构实施、网络功能实现、通信验证等。培养一流的具备工业网络及工业信息安全系统分析、设计、实施以及异常处理等综合能力的设计、开发人才。

5. 智能制造工程设计与应用类赛项:数控数字化双胞胎-虚拟调试方向

赛项背景:高档数控机床作为中国制造2025重点发展领域,广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车工业、机床制造、船舶及海洋工程装备和能源装备等产业链优质行业。为实现转型升级目标,企业急需一批掌握知识、技术,具备数字化“设计+调试+编程”综合能力的人才。该赛项以制造业数控机床研发、调试为应用背景,参赛队以乙方的角色参与到项目中。

2021年赛题思路(本科组):该赛项依托企业虚拟机床样机设计、调试任务,参赛队以项目承接方的角色参与到比赛中,结合数字化双胞胎技术,完成虚拟机床样机的设计、研发、调试与验证等工作。培养一流的具备数字化“设计+调试+编程”等综合能力的设计、开发人才。

6. 智能制造创新研发类赛项:智能产线与协作机器人方向

赛项背景:新型协作机器人在保证整体提高企业自动化水平和作业安全的前下,以优秀的人性化、智能化来灵活地辅助人愉快工作,更好地实现企业小批量、定制化生产。在可预见的将来,协作机器人的开发、应用必将在制造业中占据极其重要的地位。本赛项设立的目的,正是为了培养协作机器人方向相关人才,锻炼培养参赛者人因工程素养以及人机交互设计、规划、操作、维护等方面的综合能力。

2021年赛题思路:以制造业中典型的需要人机交互、人机协作的智能产线为背景,参赛者自主设计一套或按照给出的人机交互、人机协作生产的方案,并进行现场应用实施与评测。具体包括:需求分析、测试用例设计、方案设计、方案测试、现场实施与评测、方案答辩等。

三.参赛方式

1.报名网址:http://www.siemenscup-cimc.org.cn

2.报名与组队规则:

参赛者以参赛队为基本单元参与竞赛过程。每支参赛队由1-3名参赛选手和1-2位指导教师组成。请通过大赛官网注册报名、选择赛项、组队。

 工程设计与应用类赛项分别设置本科组(含研究生)与高职组(含高专、技师院校)两个组别;创新研发类赛项不分组。

每位同学只能加入1支参赛队,指导教师可以指导多支不同赛项的参赛队伍。

每支队伍只能选择1个赛项(“企业命题方向”赛项的每队只能选择一个选题参赛)。

每支队伍必须指定1位教师为第一指导教师。第一指导教师所在学院为本队伍所在学院。指导老师负责赛前指导,不得直接参与比赛现场的正式比赛环节。

创新研发类赛项每支队伍至多允许2名研究生,工程设计与应用类赛项至多允许1名研究生。

创新研发类赛项的指导教师建议为不同学科或专业的在校老师。

每支队伍报名组队成功后,需下载报名表,加盖学校或学院公章,以此作为参赛凭证。建议各队伍于官网上传报名表扫描件备份。

竞赛报名截止后,所有赛项参赛队伍不得更换赛项(及选题方向),不得更换、增加参赛成员以及指导老师。

四、时间安排

报名时间:202157-20

竞赛时间:2021524-30

五、竞赛奖励

竞赛设一等奖5名,二等奖10名、三等奖15名及优胜奖若干,获奖学生将颁发获奖证书及奖品。

联系人:吴老师13658668456

刘老师13863948650



创新创业学院

自动化学院

202157


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