为响应“制造强国”战略,推动工业机器人及智能制造领域高素质技术技能人才培养,2023年全国职业院校技能大赛高职组特设“机器人系统集成应用技术”赛项。本任务书(学生赛样题6)聚焦“信息系统集成服务”核心模块,旨在全面考察参赛选手在复杂工业场景下的机器人系统规划、部署、编程、调试及信息互联的综合应用能力。
一、 竞赛目标
本赛题旨在模拟一个真实的智能制造单元信息系统集成服务场景。要求参赛团队基于给定的工作站硬件(包括工业机器人、PLC、视觉系统、数控模块、传送带、立体仓库等)和软件环境,完成从需求分析、方案设计、系统搭建、程序开发到联机调试的全流程任务。重点考核选手对机器人系统集成技术的掌握程度、团队协作能力、工程实践素养以及解决现场复杂问题的创新能力。
二、 任务概述
样题6以“智能分拣与柔性装配信息集成”为背景。参赛队需完成以下核心任务:
- 系统方案设计与搭建:根据生产订单需求,规划设计包含上料、视觉识别、机器人分拣、数控加工、装配及成品入库等工序的集成系统布局,并完成硬件连接与气路检查。
- 设备编程与调试:独立编写工业机器人(完成物料抓取、轨迹规划、装配等动作)、PLC(作为主控单元,协调各设备时序与逻辑)以及视觉系统(实现工件类型识别与定位)的控制程序,并确保单机运行正常。
- 信息系统集成与服务:此为赛题核心。要求建立机器人、PLC、视觉、数控机床、RFID等子系统的网络通信(如Profinet、Ethernet/IP等),实现生产数据(订单信息、工件类型、加工参数、质量状态)的实时采集与交互。开发上位机监控界面(HMI/SCADA),实现生产状态可视化、订单管理、数据报表生成及系统启停控制。
- 系统联调与优化:进行全系统自动运行联调,处理多设备协同中的冲突与异常,优化节拍,确保在规定时间内稳定完成一批次混合产品的分拣、加工与装配任务,并最终将合格品送入立体仓库。
- 职业素养与安全:全程遵守安全操作规程,保持工位整洁,体现良好的团队协作精神和职业规范。
三、 考核要点
- 技术应用能力:工业机器人离线编程与在线调试、PLC逻辑控制与通信配置、机器视觉应用、工业网络组建、数据库或MES基础应用。
- 系统集成思维:能否从整体系统角度进行设计与调试,实现“机-电-软-信”一体化融合。
- 问题解决能力:对现场出现的机械、电气、通信、程序故障能否快速诊断与排除。
- 创新与优化能力:在满足基本功能前提下,对系统效率、可靠性或功能扩展提出并实施改进方案。
四、 竞赛意义
本样题紧密对接智能制造企业实际工程项目,将机器人技术、信息技术与现场总线技术深度融合。通过竞赛,不仅检验和提升了学生解决复杂工程问题的综合技术技能,更引导职业院校相关专业深化“岗课赛证”融通,培养符合产业升级急需的,精通机器人系统集成、调试与信息服务的复合型技术技能人才,为我国智能制造产业发展提供坚实的人才支撑。