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2021年全国行业职业技能竞赛——第四届全国智能制造应用技术技能大赛总体技术介绍
2021-12-15    来源:培训工作部

 一、什么是智能制造


      01智能制造定义

       工信部“2015年智能制造试点示范专项行动”: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。


     02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。


     03智能制造典型模式

       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。


     04实现智能制造的意义

      实现智能制造,可以缩短产品研制周期、降低资源能源消耗、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量,将会推动制造业发展新模式、重塑新优势,转型升级,形成新的经济增长点,达到制造强国。


     二、为什么举办制造智能大赛


      智能制造大赛是国家一类职业技能大赛,由人力资源和社会保障部、中华全国总工会、中国机械工业联合会共同主办。2017年首届举办,2017-2019年分别在广东惠州、山东济南和河南郑州连续举办三届,共有2128名选手参加决赛,126名选手获得“全国技术能手”称号。今年在四川德阳举办第四届,800余名选手参加决赛。智能制造大赛已成为国内智能制造领域综合性最强、难度最高、规模最大的赛事之一,得到了广大制造企业职工、相关院校师生的广泛关注和积极参与,在全社会营造了重视技能、尊重劳动的良好氛围,弘扬了精益求精的工匠精神。


     01是助力制造强国战略的“推进剂”

      习近平总书记指出:“要加快建设制造强国,加快发展先进制造业”、“要以智能制造为主攻方向推动产业技术变革和优化升级,推动制造业产业模式和企业形态根本性转变,以‘鼎新’带动‘革故’,以增量带动存量,促进我国产业迈向全球价值链中高端。《中国制造2025》明确提出“以推进智能制造为主攻方向”,这是构建新型制造体系、打造制造强国的重要战略举措,对于推动我国制造业转型升级,实现制造业由大变强的历史跨越具有重要意义。举办智能制造大赛,聚焦“高端数控机床和机器人”“新一代信息技术”等重点领域,助力制造强国战略。


    02是引领智能制造产业发展的“风向标”

      智能制造是全球制造业变革的重要方向和竞相争夺的制高点,我国着眼全局与长远发展,做出了建设制造强国的战略部署。未来10年,是智能制造这个新一轮工业革命核心技术发展的关键时期,中国制造业须抓住这一历史机遇,实现中国制造业的跨越发展。举办智能制造大赛,就是要紧密联系生产实际,抓住产业高端和高端产业,融合智能制造多项技术,展现智能制造多种形式,呈现装备制造业转型升级新业态,搭建国内智能制造应用技术传播的平台,普及推广智能制造技术,实现产业基础高级化和产业链现代化,引领智能制造产业发展。


    03是带动智能制造领域技能人才培养的“加速器”

      建设制造强国,关键要有人才支撑。《新时期产业工人队伍建设改革方案》《关于提高技术工人待遇的意见》《职业技能提升行动(2019-2021)》都对加强职业技能竞赛工作提出了要求,指出要围绕重大战略、重大工程、重大项目、重点产业组织开展职业技能竞赛。举办智能制造大赛,就是要紧跟国家发展战略、紧贴行业企业发展前沿趋势,推动产业提质增效、转型升级,带动智能制造领域人才队伍建设。经过四届智能制造大赛举办,已有近10万人参加了省市选拔赛,加速培养了一大批能够支撑《中国制造2025》的高素质智能制造技能人才队伍。


     三、智能制造大赛技术顶层设计



     01赛项设计


     1.赛项设置

     第四届智能制造大赛从智能制造系统整体设计出发,共设置五个赛项:赛项一:装配钳工(智能制造单元安装与调试)赛项二:物联网安装调试员(智能制造数字应用技术)赛项三:模具工(精密模具智能制造系统应用技术)赛项四:仪器仪表制造工(仪器仪表与智能传感应用技术)赛项五:电工(智能制造单元生产与管控)


     2.技术逻辑

      第四届智能制造大赛各赛项之间,从技术的角度存在一定的支撑递进关系:(1)赛项一和赛项二重点考核智能制造局部关键技术。其中:赛项一侧重智能硬件的安装调试,赛项二侧重智能软件的互联互通。(2)赛项三和赛项四重点考核智能制造在细分行业领域的应用。其中:赛项三侧重模具行业,赛项四侧重流程工业。(3)赛项五重点考核智能制造综合技术应用,实现柔性化智能生产。


     3.变化趋势

      与前三届相比,第四届智能制造大赛技术顶层设计具有以下五个变化:

      (1)“科普版”定位向“应用版”转型。

      (2)智能硬件操作(装调、维修)向智能软件数字驱动转型(数字产业化、产业数字化),增加“数字孪生”等新技术应用。

      (3)更加强调智能产品、智能装备的互联互通,强调数据流的可视化和数字技术的综合应用。

      (4)取消了第三届无线电调试工(智能飞行器数字化设计与制造)赛项,将“数字化设计与制造”理念融入到各赛项。

      (5)新增了物联网安装调试员(智能制造数字技术应用)和仪器仪表制造工(仪器仪表与智能传感应用技术)新赛项,呈现了智能制造多种形态。


    02任务设计


     1.任务设计原则

      第四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:以各赛项关键本体技术为基础。各赛项重点考核的智能制造关键技术要差异化,各有侧重。

      原则二:以制造业典型应用场景为载体。各赛项选择装备制造业典型应用场景作为考核场景。

      原则三:以企业岗位能力需求为考点。各赛项考核重点贴近企业智能制造实际需求和工作岗位实际。

      原则四:以传承发扬的思路综合优化。各赛项要在往届比赛的基础上,引入新技术,适当增加难度。


     2.考点设计要求

     要求一:遵循由理论到实践的学习规律。既有实操考核,还有理论考核。

     要求二:遵循由简单入复杂的认知规律。既有单一技能考核,还有复合技能考核。

     要求三:适应全面发展的技能人才培养要求。既有专业知识和技能考核,还有职业素养考核。

     要求四:适应新冠疫情防控新形势。线上和线下培训、考核相结合。


      3.各赛项任务设计


     四、智能制造大赛总体技术特点



    01紧扣智能制造技术内涵,综合应用关键技术,体现智能制造技术特征

     智能制造是多种技术的深度融合,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,体现了智能制造技术特征,引领了智能制造复合型人才培养。


     02聚焦装备制造业,立足工业级智能装备,展现智能制造多种模式

      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,遴选典型工业场景,展现了多种智能制造模式,引领了装备制造企业转型升级。


     03集体研发智能制造竞赛技术平台,促进“产、学、研、赛、用、评"一体化发展

      智能制造大赛需要有智能制造新技术赋能的竞赛技术平台,目前企业和院校缺少能够传播智能制造新技术、培训智能制造新技能的竞赛技术平台。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,更多是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,促进了“产、学、研、赛、用、评”一体化发展。


    04推进智能制造竞赛成果转化反哺技能人才培

      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。2020年2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。2020年5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”新增专业入选《全国技工院校专业目录》(2020修订)。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。

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