模具工（精密模具智能制造系統(tǒng)應用技術）賽項競賽要點（指導版）

附件3

2021年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽

——第四屆全國智能制造應用技術技能大賽

模具工（精密模具智能制造系統(tǒng)應用技術）

賽項競賽要點

（指導版）

一、賽項介紹

（一）賽項名稱

模具工（精密模具智能制造系統(tǒng)應用技術）賽項。

（二）技術思路

本賽項聚焦精密模具制造領域智能制造技術應用實際，以模具數

字化設計與制造（模具CAD/CAE/CAM/CAPP）技術為基礎，在精密模具

制造技術中融入機器人、信息化、精密測量、互聯(lián)互通、智能化管控

等智能制造技術，以數字化、網絡化、智能化為標準設計的精密模具

智能制造單元為載體，圍繞模具CAD/CAE/CAM/CAPP、模具智能制造系

統(tǒng)調試、工業(yè)機器人編程與操作、模具零件智能加工與生產管控、模

具裝配與智能成型、生產組織管理與團隊協(xié)作、產品質量保證等內容

進行賽項設計，旨在促進精密模具智能制造領域高素質復合型技能人

才的培養(yǎng)和技術提升。

（三）競賽依據

本賽項主要參考中華人民共和國人力資源和社會保障部制定的

《模具工國家職業(yè)技能標準》以及《智能制造工程技術人員國家職業(yè)

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技術技能標準》（2021年版）等關于高級工及技師部分應知應會知識

與技能，結合企業(yè)生產、院校教學實際和精密模具智能制造技術應用

狀況，借鑒世界技能大賽命題和考核評價方法確定考核內容，組織統(tǒng)

一命題。

（四）競賽形式

本賽項由理論知識競賽和實際操作競賽兩部分組成。理論知識競

賽和實際操作競賽的總成績?yōu)?00分，其中理論知識競賽占總成績的

20%，實際操作競賽占總成績的80%。

實際操作競賽分兩個階段進行，第一階段全體選手集中，同一時

間在機房完成；第二階段分組在實操賽場完成。

（五）競賽分組

本賽項分為職工組和學生組兩個競賽組別，均為雙人組隊參賽。

（六）競賽用時

本賽項共設置兩個環(huán)節(jié)：理論考試、實操考核。

理論考試：競賽時間為60分鐘。

實操考核：實操考核第一階段時間為180分鐘，占30%；第二階

段時間為300分鐘，占70%。

二、賽項技術描述

（一）平臺技術描述

本賽項基于“設備自動化+生產精益化+管理信息化+人員高效化”

的基本設計思路，運用模具CAD/CAE/CAM/CAPP軟件，實現(xiàn)模具結構設

計和零部件制造工藝設計、數控加工編程；應用精密模具智能制造單

元，實現(xiàn)模具零件智能加工、沖壓、注塑產品智能成形/成型；運用模

具智能制造虛擬仿真軟件，實現(xiàn)智能制造“數字孿生”；基于智能制造

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產線，實現(xiàn)從產品設計到生產產品全流程智能生產的數字化、可視化

應用，進行賽項設計，旨在促進精密模具智能制造領域高素質復合型

技能人才的培養(yǎng)和技術提升。

（二）具體任務表述

1.理論考核

（1）理論知識競賽內容

①模具設計與制造技術：包括機械制圖、機械設計與基礎、冷沖

模設計與制造、注塑模設計與制造、數控技術與編程、模具加工機械、

電工與電子技術、液壓與氣動傳動、金屬切削與精密制造原理等知識。

②工業(yè)機器人編程與操作技術：包括工業(yè)機器人示教器認知、工

業(yè)機器人編程、工業(yè)機器人操作、工業(yè)機器人仿真等知識。

③模具工業(yè)軟件技術：包括CAD基礎知識、CAE基礎知識、CAM基

礎知識、CAPP基礎知識，數字信息可視化技術基礎知識等。

④智能制造MES管控技術：包括MES基本原理、MES功能模塊知

識、MES結構知識、MES應用知識等。

⑤文明生產安全與環(huán)境保護知識，綠色制造基礎知識、職業(yè)道德

基本知識。

（2）理論知識競賽試題類別

①本屆全國智能制造應用技術技能大賽五個賽項共用一

個理論知識題庫。

②理論知識題庫由五個模塊組成，每個模塊包括100道單

項選擇題和100道判斷題；整個題庫共有1000道題。

③每個賽項的職工組和學生組的理論賽題均按規(guī)定的模

塊、比例從題庫中隨機抽取。

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④每支參賽隊的所有選手均需參加理論知識競賽，成績

分別計算，其加權平均成績?yōu)樵搮①愱牭睦碚撝R競賽成績。

⑤各參賽隊的理論知識競賽成績按賽項、組別單獨排序。

2.實操考核

第一階段：數字設計與虛擬仿真

（全體參賽選手同一時間在機房完成）

任務1：模具CAD/CAE/CAM/CAPP

根據任務書給定的要求，選手根據給定的產品以及半成品模架二

維圖、坯料清單，應用CAD/CAE/CAM/CAPP軟件，進行產品零件3D創(chuàng)

新設計、模具零部件、裝配圖2D、3D設計、沖壓與注塑成形/成型CAE

分析，優(yōu)化成形/成型工藝，BOM構建、數控加工工藝卡設計、CAM編

程及后處理NC程序，并將相應的文件保存到MES管控軟件要求的指定

文件夾或路徑中，寫出模具設計說明書。

任務2：智能制造單元智能成形虛擬仿真

根據任務書給定的要求，在規(guī)定的仿真系統(tǒng)上進行精密模具智能

成形/成型產線構建、仿真智能虛擬成形/成型。

第二階段：智能加工與智能成形/成型

（參賽選手分組在實操賽場完成）

任務3：智能制造系統(tǒng)測試與機器人（含第七軸）編程

根據任務書給定的要求，選手對模具智能制造系統(tǒng)各基本單元進

行功能測試，根據模具智能制造控制系統(tǒng)工業(yè)網絡架構拓撲圖，以給

定的S7-1200型PLC的IP地址為基礎,定義其他相關設備的合理IP

地址并進行設置，完成模具智能制造系統(tǒng)各智能設備的網絡通訊連接，

運行已安裝在平臺電腦中的大賽相關工業(yè)軟件。

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根據任務書給定的要求，通過示教器完成工業(yè)機器人示教編程，

實現(xiàn)機器人自動到指定的倉位抓取工件（含不同加工工件快換夾具的

更換），并放置到數控電火花、加工中心、三坐標測量機的卡盤上及取

回放回倉位，實現(xiàn)機器人自動到倉位抓取成形板料，并放置安裝在數

控沖壓成形機上的模具工位上及取回放回倉位，完成沖壓件成形，實

現(xiàn)機器人自動到倉位抓取沖壓件，并放置在數控注塑成型機上的模具

工位上及抓取放回倉位。

任務4：模具零件智能加工與生產管控

根據任務書給定的要求，依據BOM中的數據在MES中對現(xiàn)場模具

加工任務進行排產和工單下達，完成規(guī)定模具零部件的智能加工及其

它需加工的模具零件的加工與生產、質量檢測、刀具補償等功能。通

過MES管控軟件能夠實現(xiàn)生產數據管理、報表管理、智能看板管理等

任務；能夠實時對數控機床、電加工、工業(yè)機器人、數控立式液壓沖

床、檢測裝置、RFID系統(tǒng)、立體倉庫、可視化系統(tǒng)等設備進行數據采

集；能夠完整自動地通過機器人取放料、數控設備自動加工、三坐標

自動測量、RFID自動讀寫等流程和控制要求，完成多個不同模具零件

智能加工、測量。

任務5：模具裝配與智能成形

根據任務書給定的要求，組裝模具，合模測試；將模具安裝在數

控沖壓成形機和數控注塑成型機上，合模試壓；機器手從料庫抓取板

料，送入模具，機器手退出，沖壓成形，分模，機器手取出產品放回

料倉；機器手從料庫抓取沖壓件，送入模具，機器手退出。注塑成型，

分模，機器手取出產品放回料倉；選手檢測產品質量。

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三、選手具備的能力

本賽項強調模具數字設計與虛擬仿真、模具智能加工與智能成形/

成型等先進制造技術創(chuàng)新應用。參賽選手應具備以下技術能力：

（一）工業(yè)軟件應用。使用CAE軟件進行成形/成型產品工藝分

析、使用CAD軟件進行模具零件和模具結構設計、使用CAPP設計加工

工藝、使用CAM進行模具零件數控加工仿真和編程的能力。

（二）機器人應用編程。編寫工業(yè)機器人程序并操作工業(yè)機器人

的能力。

（三）數控裝備操作。操作數控加工中心、數控電火花機床、數

控沖壓機、數控注塑機、三坐標測量機的技能。

（四）模具智能裝配成型。裝調模具和實現(xiàn)智能加工、智能成形/

成型的技能。

（五）模具智能生產與管控。操作MES管控軟件與智能產線虛擬

仿真軟件的能力。

（六）撰寫設計說明書和質量分析報告的能力。

（七）遵守相關安全防護條例、環(huán)境保護和綠色制造相關要求。

（八）具備良好的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)行為習慣。

四、競賽流程

（一）理論考核

理論考試環(huán)節(jié)內容安排見表1。

表1理論考試環(huán)節(jié)內容安排表

競賽階段競賽內容競賽時長分值權重評分方法

理論單選題60分鐘5050%結果評判

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考試

判斷題5050%

環(huán)節(jié)

總計100占總成績20%

（二）實操考核

各參賽隊分在計算機房和實操場地兩個階段參加競賽，詳細如下：

1.數字設計與虛擬仿真階段（第一階段）

利用賽場統(tǒng)一提供的、基于企業(yè)生產流程的制造云技術管理平臺，

完成如下操作：

（1）登錄

啟動登陸系統(tǒng)，參賽選手輸入考號，進入系統(tǒng)，下載比賽文件，

大賽時間開始后，統(tǒng)一進入正式比賽。

（2）模具CAD/CAE/CAM/CAPP

參賽選手認真參閱競賽任務書，在工業(yè)軟件集成平臺應用

CAD/CAE/CAM/CAPP軟件，進行產品成形/成型工藝設計、模具結構設

計、模具零件數控加工仿真與編程，以考號命名文件夾上傳MES系統(tǒng)。

（U盤備份，并用考號封存）。

（3）智能制造單元智能成形虛擬仿真

參賽選手應用MES和虛擬仿真軟件，完成虛擬智能成形/成型。

2.智能加工與智能成形/成型階段（第二階段）

使用賽場提供的相關設備，參賽隊伍通過考號調用第一階段模具

零件NC程序，做進一步的數據完善后，完成相關任務。

本賽項主要競賽任務設計內容及競賽用半成品模具與加工坯料清

單參見表2、3。

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表2競賽任務設計

比賽任務比賽內容競賽時長分值權重評分方法

1.根據給定的產品以及半

成品模架二維圖、坯料清

單，應用CAD/CAE/CAM/

CAPP軟件，進行產品零件

3D創(chuàng)新設計、模具零部件、

裝配圖2D、3D設計。

任務一2.沖壓與注塑成形/成型CAE

模具分析，優(yōu)化成形/成型工藝。最終文件

3.操作大賽管控軟件生成2525%

CAD/CAE/CAM/結果評分

EBOM/PBOM，調出數控加工

第一CAPP工藝表，編制工藝卡。

180分鐘

階段4.操作軟件編制要求加工的

模具零件程序，CAM仿真，

輸出NC程序。

5.撰寫模具設計說明書。

任務二

根據任務書給定的要求，在規(guī)

智能制造單元最終文件

定的仿真系統(tǒng)上進行智能成55%

智能成形虛擬形虛擬仿真。結果評分

仿真

1.智能制造系統(tǒng)基本單元檢

測。

2.進行智能制造控制系統(tǒng)工

業(yè)網絡拓撲結構架構并進

行在線測試。

3.操作測試MES管控軟件。

4.快換手爪示教編程與自動

任務三

調試。

智能制造系統(tǒng)5.數控電火花與立體倉庫之

第二過程結果

測試與機器人間上下料示教編程與自動300分鐘2525%

階段評分

（含第七軸）調試。

6.加工中心與立體倉庫之間

編程上下料示教編程與自動調

試。

7.三坐標測量機與立體倉庫

之間上下料示教編程與自

動調試。

8.數控沖壓成形機與立體倉

庫之間上下料示教編程與

8

自動調試。

9.數控注塑成型機與立體倉

庫之間上下料示教編程與

自動調試。

1.操作管控軟件手動排產、工

單下發(fā)、加工各成形/成型

零件并在線和三坐標檢測、

任務四進行刀具補償修正。

模具零件智能2.操作管控軟件實現(xiàn)設備管過程結果

2020%

加工與生產管理。評分

3.操作管控軟件實現(xiàn)生產統(tǒng)

控

計。

4.操作管控軟件實現(xiàn)生產統(tǒng)

計。

任務五1.模具裝配，調模。

2.MES管控智能成形。過程結果

模具裝配與智2020%

評分

能成形3.產品檢測。

安全生產與職過程結果

安全、防疫、職業(yè)素質素養(yǎng)55%

業(yè)規(guī)范評分

合計100占總成績80%

表3競賽用