中国大学生机械工程创新创意大赛智能制造赛(以下简称“大赛”)是由中国机械工程学会在教育部高等学校机械类专业教学指导委员会、 材料类专业教学指导委员会、 工业工程类专业教学指导委员会指导下, 于2018 年开始创办的国家级学科竞赛, 从2021 年开始已列入中国高等教育学会发布的“全国普通高校大学生竞赛排行榜竞赛项目名单”。大赛旨在推动智能制造先进理念传播及技术应用, 为智能制造人才教育确立风向标,加快培养和选拔符合产业需求的创新型复合人才及系统型人才,提升智能制造领域的创新能力,推动中国智能制造的可持续发展。为做好参赛准备工作,由创新创业学院主办、机械工程学院承办校级选拔赛,现面向全校征集参赛队伍和参赛作品,具体通知如下:
一、 参赛对象及要求
参赛对象为截至2023年12月仍在读的全日制在校大学生,分为本科生组和研究生组,比赛以赛队为单位报名,每支赛队由不超过3名学生组成,指定队长1名。每支参赛队可有不超过3名本校老师为指导老师。指导教师可以同时指导多支参赛队,学生不得重复报名。指导老师负责赛前指导,不参与现场正式竞赛环节。
参赛者专业不限,鼓励校内跨学科组队,但不得跨校组队。
二、比赛内容
智能制造是信息技术与制造技术的深度融合,是生产组织方式与商业模式的创新变革,也是生产与制造的核心竞争力。本届大赛以智能产线为依托,从实际工业应用场景出发,综合考察选手应用数字化、网络化、智能化等新技术解决智能生产的复杂问题的能力,以及学生的创新能力与团队合作意识。2023年大赛比赛内容拟包括如下方面:
大赛主题:生成人工智能,助力制造转型
1.本科组
赛项一、工业网络组网与网络安全
通过工业路由器、交换机、虚拟网络、链路冗余等设备与技术,设计并建立满足智能制造要求的工业网络,并通过数据加密、防火墙设置、权限控制等技术, 保护生产网络、办公网络、计算机系统的安全,免遭意外或未经授权的修改、破坏或泄露,并满足紧急数据处理需求。
相关软件及工具:Office 软件(Word、PowerPoint、Excel、Visio 或其他可编辑Word文档、绘制流程图、网络设计图等的工具软件)、PDF阅读器。
赛项二、生产系统集成与调试
综合应用自动化控制、机器人、机器视觉、软件开发、数据库等技术,通过编程、调试、系统集成,实现智能车间/工厂的生产运行、监控及管理。
相关软件及工具:电脑、西门子 Tecnomatix -Process Simulate v16.0 以上版本、西门子博图v16、PLCSIMAdvanced 3.0、Office 软件、PDF 阅读器、V90伺服驱动器HSP文件、RFID GSD文件。
赛项三、数字孪生与仿真
用数字化方法设计智能工厂及智能产线,通过建立产线的 3D 数字双胞胎,进行产线的虚拟调试、仿真与验证,并实现虚实联动。
相关软件及工具:电脑、能在1-2月内熟练相关软件及工具,如:西门子 Tecnomatix -Process Simulate v16.0 以上版本、西门子博图v16、PLCSIMAdvanced 3.0、Office 软件、PDF 阅读器
赛项四、生产系统分析与优化
对生产过程中产生的数据进行处理与分析,通过图像识别、机器学习、人工智能算法等,实现机器视觉质量检测、 设备故障预测等分析与优化。
相关软件及工具:电脑、Office 软件、PDF 阅读器、编程语言不限(Python、C++、Java等)、OpenCV开发包(自备,根据语言安装不同的开发包)、安装PyTorch、Tensorflow等深度学习框架,并建议电脑配置支持CUDA运算的独立显卡。
2.研究生组
比赛围绕“高级计划与排产”、“设备预测性维护”、“机器视觉缺陷检测”、“数字化工厂仿真”几个方向,从企业实际问题出发,自由探索具有引领性的新一代人工智能相关技术在工业领域中的深度应用,体现创新性。
三、比赛规则
1.本科组:任选一赛项,结合赛题方向,在赛题范围内自由选题,完成报名表、申报书及PPT。
赛项一:工业网络组网与网络安全
(1)赛题方向:在掌握工业网络组网与网络安全基础知识的前提下,能够分析工业场景需求,进行网络设计、网络配置等应用。
(2)赛题范围:网络通讯原理、以太网组网与配置、工业网络设计方法、网络安全设计与配置、工业交换机与路由器配置等。
(3)评分依据:知识掌握的准确性、网络设计的合理性和规范性、网络配置的正确性等
赛项二:生产系统集成与调试
(1)赛题方向:根据要求完成设备的组装、PLC编程、调试,并与数字孪生建立通讯,实现实时数据采集。
(2)赛题范围:博图软件的使用、硬件组态、PLC编程;伺服驱动与堆垛机运动控制;HMI人机界面设计;RFID通讯与数据读写;传送线运动控制;传感器信号采集;工站整体联调。
(3)评分依据:知识掌握的准确性、生产系统调试的合理性及规范性等。
赛项三:数字孪生与仿真
(1)赛题方向:在数字孪生系统上根据要求进行虚拟产线的组装、配置及虚拟调试,使虚拟产线按规定工艺流程运行。
(2)赛题范围:数字孪生模型的组装、配置、运动逻辑定义、PLC 编程、虚拟调试等。
(3)评分依据:模型配置的完整性、产线运行的准确性和完整性、代码书写的规范性、实现效果的流畅性、创新性等。
赛项四:生产系统分析与优化
(1)赛题方向:编写程序实现产品识别,包括产品颜色、字母、二维码等标识;对给定的一组产品图像,综合运用图像处理算法、机器学习或深度学习算法,对图像进行处理和分析,识别产品加工、装配过程中的质量问题。
(2)赛题范围:图像处理基础算法;机器学习或深度学习算法的应用,包括训练、检验、预测等;机器学习或深度学习算法在图像分析中的应用,包括模型选择、参数调优等;高级编程语言编程及OpenCV、机器学习或深度学习算法的调用。
(3)评分依据:问题理解、解题思路、运行说明、结果展示与分析分析结果、程序源代码;测试数据的正确率及程序执行效率。
2.研究生组
围绕“高级计划与排产”、“设备预测性维护”、“机器视觉缺陷检测”、“数字化工厂仿真”几个方向,从企业实际问题出发,自由探索具有引领性的新一代人工智能相关技术在工业领域中的深度应用,完成报名表、申报书及PPT。
评分依据:题目理解及主要思路;数据预处理(包含特征处理);模型选择;模型训练(包含数据集划分);模型优化、结果说明与分析;归纳总结。
作品评审:参赛作品应当遵循相关设计、 开发指南与规范要求。最终申报作品由校专家组评委老师根据作品的知识的准确性、网络设计的合理性和规范性、网络配置的正确性、科学性、创新性、可行性和经济性等进行评审,择优推荐参加国赛名单。
四、竞赛日程与安排
1、报名时间:4月30日至5月15日。
2、报名方式:网络报名,由项目组长报名并填报所有信息即可,网址:http://10.16.25.109/comp/info/ODUyLTc0OTY3YQ
3、作品申报:5月15日之前在报名网站中上交作品申报书及报名表。每个作品须提交3-5分钟的介绍视频(大小不超过20 MB)。
4、校级选拔:5月17日中午13点进行现场答辩,每只队伍4分钟的限时PPT现场演讲,随后进行评委提问环节。答辩需着正装,地点另行通知。
五、评奖与推荐
1、竞赛设立校级一等奖、二等奖、三等奖。
2、比赛结果将在答辩结束后一周内进行公示。
3、获得比赛前5名的作品将推选参加国赛。
六、联系方式:
联系人:谢景卫
联系电话:87403226
2023智能制造赛校内选拔赛QQ群:640254130 (请所有参赛师生加入此群,后续通知发布在QQ群中)
机械工程学院 毅创工作室
创新创业学院
2023年4月27日