2016中职职业院校技能大赛项目方案申报书机械产品造型设计及快速成型

2016年全国职业院校技能大赛
竞赛项目方案申报书
赛项名称：机械产品造型设计及快速成型
赛项组别：中职组■高职组□
专业大类：制造大类
方案设计专家组组长：徐夏民
专家组组长手机：
方案申报单位（盖章）：全国机械职业教育教学指导委员会方案申报负责人：吕冬明
联系手机：
邮箱号码：
通讯地址：北京市西城区三里河路46号
邮政编码：100823
申报日期：2015年8月28日
2016年全国职业院校技能大赛
竞赛项目方案
一、赛项名称
（一）赛项名称
机械产品造型设计及快速成型
（二）压题彩照
（三）赛项归属产业类型
制造业
（四）赛项归属专业大类
加工制造类：
“机械制造技术051100”、“机械加工技术051200”、
“机电技术应用051300”、“机电设备安装与维修051600”、
“机电产品检测技术应用052300”、
“汽车制造与维修051700”、
“数控技术应用051400”、
“模具制造技术051500”
二、赛项申报专家组
姓名单位专业职务/职称年龄手机号码邮箱
徐夏民江苏联合职业技
术学院无锡机电
分院
机械
主任/正高
级讲师
51
刘昭琴重庆航天职业技
术学院
机械
机械工程系
主任
42
钟富平重庆工业职业技
术学院
机械
机械学院院
长
43
欧宇重庆工商学校机械机械工程系
副主任/技
师
31
李庆重庆电子工程职
业技术学院
机械
机械系教师
/高级技师
37 50
郭峤北京太尔时代科
技有限公司
3D打
印
市场总监43
张大鹏广州中望龙腾软
件股份有限公司
3D建
模软件
高级工程师35
三、赛项目的
1.贯彻落实《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》精神，引导行业三维数字化设计与制造专业建设、课程改革，促进三维设计与3D打印等先进制造技术的应用，不断提高职业院校技术技能人才培养质量，提升相关专业教师教学能力和学生综合能力应用。

2.通过比赛考核参赛选手运用各种三维CAD设计知识，根据要求完成设计的能力和掌握快速成型设备进行3D 打印的能力，展示选手三维造型软件运用、快速成型设备操作等方面的技能和专业素养。

3.竞赛为全国中职学校相关专业师生提供一个相互交流的平台，引导三维CAD产品设计等相关专业的专业建设和教学改革。

竞赛以个人为单位，机械制造专业或数控技术应用专业的学生参加，加强培养复合型人才。

4.通过竞赛让学生体会第三次工业革命浪潮带来的产业升级换代理念，适应新技术，打造更好的成才道路。

四、赛项设计原则
（一）坚持公开、公平、公正；
（二）融合现代设计技能和快速成型等先进理念与技术，提升职业教育为产业升级换代服务的能力。

（三）竞赛内容对应相关职业岗位或岗位群、体现专业核心能力与核心知识、涵盖丰富的专业知识与专业技能点；
（四）职业技能与职业素养相融合。

整个设计过程，学生们既能掌握扎实的专业技能，也能丰富自己的文化知识、增强社会责任感。

五、赛项方案的特色与创新点
此次申报的赛项的特色主要有二个方面：
1.机械设计与先进制造技术相结合，利用新型生产工具快速实现机械设计的原型加工，加强数字化生产知识普及，适应未来制造业趋势发展，与世界先进制造技术接轨。

2.深化校企合作融合度，更新教学理念，依托企业行业优势，充分利用教学资源，进行赛前师资培训，以进一步提升和突破中职院校教育教学水平和人才培养质量，努力开创校企合作的新局面。

本赛项采用产品造型三维建模、产品样品快速成型，产品装配等内容，从设计到生产全面完整地概括了产品开发的主要工作过程，引导各中职学校能重点培养设计技能复合型人才。

此次申报的赛项的创新点主要有：
1.赛项设置符合制造产业发展和专业建设需求，贯彻落实《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》的有关精神，主动适应机械工业转型升级对技术技能人才的新需求，利用3D设计
和快速成型等现代工业技术，适应未来的就业需要。

2.将设计和加工设备实际操作与制造工艺特点相结合，综合运用所学技术。

3.行业、学校、企业联合设计方案，根据生产应用实际需求设计竞赛考核内容，培养装备制造业技能人才为生产现代化服务的意识。

六、竞赛内容简介（须附英文对照简介）
（一）竞赛要点
使用赛场软、硬件环境，按照给出的二维工程图纸要求，完成某（些）机械产品的三维建模，利用3D打印机（快速成型设备）完成样品成品制作并进行试装配。

（二）各阶段任务
1.第一阶段
根据给定机械工件A的二维工程图完成两个任务
①选择给定三维设计软件，完成工件A三维建模。

②根据快速成型加工工艺特点，完成工件B三维造型设计，要求工件B能与工件A完成装配配合。

2.第二阶段
根据造型设计结果，利用给定快速成型设备，完成3项任务。

①结合快速成型工艺特点，综合考虑产品精度、质量、加工速度、节省支撑材料、方便支撑材料手工剥除、后处理容易等因素确定产品结构形式及快速成型时工件的姿态，在规定时间内完成新产品的快速成型加工，填写快速成型加工工艺卡。

②产品后处理：进行支撑材料的剥离、表面打磨等
③完成产品装配，提交工艺卡和作品.
七、竞赛方式（含组队要求、是否邀请境外代表队参赛）
1.以个人方式参赛，每队由2名选手和最多2名指导教师组成，选手为2016年在籍中职学生，不分性别、不分年级。

2.以参赛队所在省市自治区名称拼音字母序号作为抽签顺序，通过抽签确定参赛队上场顺序及赛位，东道主抽签顺序安排在最后。

3. 赛场按规定开放，允许观众按照规定时间、地点，在不影响选手比赛的前提下现场参观。

4. 赛项比赛全部结束后，安排专家对赛项相关产业的发展进行介绍并对赛项的技术要点、选手表现、比赛成果等进行点评。

注：本次大赛暂不接受境外代表队参赛。

八、竞赛时间安排与流程
（一）时间安排
拟于2016年6月底进行，比赛赛程三天。

时间内容
第一天
9:00-14:30 选手报到
15:00-16:00 领队会议及选手抽签
第二天
8:00-12:00 产品造型设计13:00-17：00 快速成型加工18:00-22:00 成绩评判
第三天
8:00-12:00 现场作品答辩
13:00-15：30 答辩成绩评判，综合成绩汇总15:30-17：00 成绩发布及颁奖，比赛结束
（二）比赛流程
参赛队报到——组织参赛选手赛前熟悉场地、介绍竞赛规程——举办开幕式——正式比赛（期间组织观摩、交流活动）——比赛结束（参赛队上交比赛成果）——专家评委进行评定——举办颁奖仪式、闭幕式——召开竞赛执行委员会总结会议。

九、竞赛试题
采用预备题库抽签决定试题，并且提供样题。

十、评分标准制定原则、评分方法、评分细则
(一)评分标准制订原则：
在全国职业院校技能大赛组委会领导下，赛项裁判组本着“公平、公正、公开、科学”的原则，负责赛项成绩评定工作。

从机械设计、设备操作到文明生产等方面，对参赛选手多方面进行综合评价。

（二）评分方法：
按比赛成绩（总分100分）从高分到低分排列参赛队的名次。

竞赛成绩相同时，完成工作任务所用时间少的名次在前；竞赛成绩和完成工作任务用时均相同时，产品3D模型的成绩高的名次在前；再次，作品答辩的成绩高的名次在前。

(三）评分细则：
十一、奖项设置
此次竞赛设团体奖，其中一等奖（10%） ；二等奖（20%） ； 三等奖（30%）。

获得一等奖选手的指导教师由主办方颁发优秀指导教师奖。

十二、技术规范
（一）竞赛要求：公平竞赛，杜绝舞弊，遵守赛场纪律；遵一级指标 比例 二级指标
分数 工件A 三维建模 15% 产品外形完成情况 8分
产品尺寸正确性 7分
工件B 三维造型设计 25% 外观美观性 7分
人机协调性 8分
产品可装配性、零件布局合理性 10分
快速成型与文明生产 35% 模型完成度 10分
工艺卡 12分
后处理、产品装配 8分
竞赛现场安全、文明情况 5分
现场作品答辩 25% 作品设计方案说明 10分
作品3D 打印的工艺规程和制作参数说明 10分
答辩环节综合表现
5分
守操作规程，安全、文明参赛；冷静、高效，分工合作，一丝不苟；着装规范整洁，爱护设备，保持竞赛环境清洁有序。

（二）赛场环境设计：采取有效措施确保赛位与赛位之间互不干扰，从任何一个赛位的任一位置，目光不能直视到其他任何赛位上的电脑屏幕。

谢绝观众进入到赛位参观。

设置有教练进入现场专门通道，以不影响、不能看到其他竞赛队屏幕为标准。

（三）设备操作赛区环境：每个赛位面积在20-25m2之间，赛位内布置电脑席1个、快速成型设备1台、划线工作台1张，场内裁判席1个。

进行互不干扰隔离，现场保证良好的采光、照明和通风，必要时设置抽风装置；提供稳定水、电、气源供应和供电应急设备。

（四）竞赛项目行业、职业技术标准：快速成型技术在经济发达地区以及机械、汽车、轻工、航空、航天、军事、水利、电力、交通、路桥、环境保护、医疗等行业是一种新型的普适性技术。

十三、建议使用的比赛器材、技术平台和场地要求
（一）软件平台
序号软件名称用途说明备注MS-Windows XP
计算机操作系统美国微软公司
1
操作系统；
MS-Office2000及
2
文字、表格处等美国微软公司
以上版本
国内外先进三维
3 中望CAD 3D、CAD工程设计
设计软件
4
Model Wizard（可
独立使用）快速成型编程处理、
设备控制一体化软
件
国产品牌软件
设备专用
软件
（二）设备器材
（1）控制电脑：统一的品牌，处理器Intel Core2 ≥2.4G，内存≥1G ，硬盘≥100G ，独立显卡，17寸及以上显示器。

（2）快速成型设备Inspire D255快速成型设备主要技术参数。

设备参数概要
设备名称 Inspire D255
成型工艺熔融挤压快速成型
喷头系统双喷头系统
输入格式STL文件格式
成型尺寸 255mm255mmX310mm
分层厚度 0.2、0.25、0.3、0.35、0.4
精度±0.2mm/100mm
支持材料 ABS工程塑料
成型速度 5~60cm3/h
支撑结构网格状支撑材料
设备软件 Model wizard
设备尺寸 712mm*840mm*1600mm
视频监控具备实时视频监控系统
成型室成型室温度在50℃以上，运动
系统（电机等）在成型室外
操作环境温度15-30℃；湿度10～
60%RH
设备及耗材无污染、无毒、无粉尘、无异
味
备选设备型号：随着目前普及型的３Ｄ打印设备应用越来越
广泛，同事相比工业级快速成型设备，普及型３Ｄ打印机的价格
相对低廉，下面提供两种普及型３Ｄ打印机作为本次大赛的备选
型号。

（1）桌面级三维打印机UP BOX
设备参数概要
设备名称UP BOX
成型工艺熔融挤压快速成型
喷头系统单喷头系统
输入格式STL文件格式
成型尺寸宽255 x 长205 x 高
205mm
分层厚度0.10-0.40mm
精度±0.2mm/100mm
支持材料ABS工程塑料、ＰＬＡ
系统运行
Windows/Mac
环境
支撑结构网格状支撑材料
设备软件ＵＰ！
全自动调整平台高度；全自动光电调整平台
水平
十四、安全保障
（一）竞赛设备预案：以赛位为基本单元，配置技术要求、规格、人员配置等完全相同的赛位作为备用赛位，备用赛位数量不低于竞赛赛位的10%。

（二）竞赛急救预案：竞赛现场设置急救站，及时对竞赛选手进行应急救治和抢救。

（三）赛场消防预案：赛场预留紧急逃生通道、配置符合消防要求的灭火设施外，消防队进驻赛场值守。

（四）现场技术服务站：竞赛现场设立技术服务站，由竞赛软件和设备赞助商专业技术人员值守，协助裁判进行技术诊断、必要的技术答疑，遇设备故障时，立即进行故障排除。

（五）安全保卫预案：竞赛现场配置专职保卫人员，护送竞赛选手、裁判工作人员进场和离场。

大赛过程中对成绩评分现场进行严密保卫。

（六）紧密供电预案：竞赛用电脑配置不间断电源，遇紧急停电时有足够时间保存数据；赛场设置应急电力供应站，保证大赛顺利进行。

十五、企业合作意向
北京太尔时代科技有限公司作为国内快速成形行业的领航企业，具有丰富的生产及市场经验，主要从事快速成形系统、快速制模设备以及专用耗材的开发、设计、生产和销售。

具备雄厚的科研基础和研发实力，对全系列产品及其工程化开发流程拥有完全自主知识产权的,是我国率先进入快速成形领域的经济实体
之一。

北京太尔时代科技有限公司一直高度关注教育领域的应用需求，致力于为高校提供更好的教学设备，让快速成形技术教育得到普及，并得以全面快速的发展。

从全国职业技能大赛（高职组）赛事开展以来，北京太尔时代科技有限公司成功协办过：2009年全国职业院校技能大赛高职组“产品造型设计及快速成型”项目竞赛、2010年全国职业院校技能大赛高职组“零部件3D 测量与制造”项目竞赛、2012年“高职组—工业产品造型设计与快速成型”，2013年“高职组—工业产品造型设计与快速成型”并连续七年为“职业教育实训基地”项目提供设备。

北京太尔时代科技有限公司多年以来专注于快速成形技术的探索和实践，公司愿意全力支持与配合此项赛事的进行。

在此，公司承诺：
1．竞赛设备由北京太尔时代科技有限公司运到大赛指定地点，并且提供设备的使用过程中使用的工具和技术服务支持。

2．成立现场“大赛技术服务小组”，负责相关的技术支持工作，保障大赛的顺利进行。

技术服务小组共5人（可以根据组委会要求增减），公司将安排技术骨干，业务能手全程跟踪大赛技术服务。

3．积极配合大赛组委会开展各项技术服务，并免费提供技术培训。

4．为了保证大赛的顺利进行，在大赛开始前2周交付竞赛设备（时间可以根据组委会要求更改），并提前一周内安装调试完毕，接受组委会验收检查。

5．企业免费提供设备易损器件。

6．根据组委会要求，为大赛提供样机和试题（任务书）供组委会检查、确认，并派专业技术人员参加大赛的执行委员会工作。

7．协助组委会做好大赛现场组织、支持、服务、沟通、协调工作。

十六、经费预算方案
序号预算项目金额（万元）
1 专家费8
2 裁判、仲裁、监督费15
3 开幕式和闭幕式 1
4 大赛宣传、转播 2
5 赛务筹备费 4
6 奖品、服装费 5
7 耗材、资料 5
8 机动 5
合计45
十七、比赛组织与管理
竞赛项目在2016年全国职业院校技能大赛组委会领导下开展工作，组织成立竞赛执委会。

聘请行业专家设计竞赛项目，组成裁判团队。

制定严密的竞赛组织制度，确保竞赛在公平、公正、公开的环境下进行。

十八、教学资源转化建设方案
在大赛执委会的领导与监督下，赛后30日内向大赛执委会办公室提交资源转化方案，半年内完成资源转化工作。

（一）竞赛过程中获得的主要资源
1.竞赛样题、试题库；
2.竞赛技能考核评分案例；
3.考核环境描述；
4.竞赛过程音视频记录；
5.评委、裁判、专家点评；
6.优秀选手、指导教师访谈。

（二）资源转化基本方案与呈现形式
资源转化成果按照行业标准、契合课程标准、突出技能特色、展现竞赛优势，形成满足职业教育教学需求、体现先进教学模式、反映职业教育先进水平的共享性职业教育教学资源。

资源转化成果包含基本资源和拓展资源，充分体现本赛项技能考核特点：
1.基本资源：
基本资源按照技能概要、训练单元、训练资源三大模块设置：（1）技能概要包括技能介绍、训练大纲、技能要点、评价指标等。

（2）训练单元按任务模块或技能模块组织设置，可包括演示文稿、操作流程演示视频/动画等。

（3）训练资源可包括教学方案、训练指导、作业/任务、实验/实训/实习资源等。

训练资源模块可单独列出，也可融入各训练单元。

2.拓展资源：
拓展资源以反映技能特色为主，应用于各教学与训练环节，支持技能教学和学习过程，较为成熟的多样性辅助资源。

例如：
点评视频、访谈视频、试题库、案例库、素材资源库等。

（三）资源的技术标准。

资源转化成果以文本文档、演示文稿、视频文件、Flash文件、图形/图像素材和网页型资源等：
1.文本文档：
采用DOC或DOCX格式。

文件制作所使用的软件版本不低于Microsoft Office 2003。

2.演示文稿：
采用PPT或PPTX格式。

文件制作所使用的软件版本不低于Microsoft Office 2003。

尽可能少用宏，播放时不要出现宏脚本提示。

3.视频文件：
采用MP4格式。

录像环境光线充足、安静，衣着得体，语音清晰。

（1）视频压缩采用H.264(MPEG-4 Part10：profile=main, level=3.0)编码方式，码流率256 Kbps以上，帧率不低于25 fps，分辨率不低于720×576（4:3）或1024×576（16:9）。

（2）声音和画面要求同步，无交流声或其他杂音等缺陷，无明显失真、放音过冲、过弱。

伴音清晰、饱满、圆润，无失真、噪声杂音干扰、音量忽大忽小现象。

解说声与现场声、背景音乐无明显比例失调。

音频信噪比不低于48 dB。

（3）字幕要使用符合国家标准的规范字，不出现繁体字、异体字(国家规定的除外)、错别字；字幕的字体、大小、色彩搭配、摆放位置、停留时间、出入屏方式力求与其他要素（画面、
解说词、音乐）配合适当，不能破坏原有画面。

（4）Flash文件：文件制作所使用的软件版本不低于Flash 6.0。

（5）图形/图像素材：采用常见存储格式，如GIF、PNG、JPG等。

彩色图像颜色数不低于真彩（24位色），灰度图像的灰度级不低于256级，屏幕分辨率不低于1024×768时，扫描图像的扫描分辨率不低于72 dpi。

（6）网页型资源：采用HTML5编码。

兼容Microsoft IE、Google Chrome、Mozilla Firefox浏览器。

避免出现大量的垃圾代码，使用网页编辑工具编辑网页，不可直接将Microsoft Word、WPS等文件内容粘贴到网页文件中。

（四）资源的提交方式与版权
制作完成的资源上传：大赛网站。

各赛项执委会组织的公开技能比赛，其赛项资源转化成果的版权由技能大赛执委会和赛项执委会共享。

（五）资源的使用与管理。

资源转化成果的使用与管理由大赛执委会统一使用与管理，会同赛项承办单位、赛项有关专家、机械工业出版社、高等教育出版社等出版单位，编辑出版有关赛项试题库、岗位典型操作流程等精品资源。

十九、筹备工作进度时间表
序号时间段工作任务备注
1 2016年2月底前赛项如批准实施，组建大赛技术委员会，提出大赛设备平台技术要求
2 2016年3月底前确定竞赛实施方案，公布竞赛考核大纲，完成竞赛任务书样题公布；确定竞赛平台方案，
确定合作厂家
3 2016年4月底前组织各指导教师进行培训；组织决赛报名；
批量供应竞赛平台及相关设备
4 2016年5月底前确定竞赛现场组织与实施方案，明确主、承办、协办方各方责权利，完成比赛现场布局图和安全备案；完成竞赛任务、规则和评分标准；确定裁判员队伍和分工；验收竞赛设
备等。

5 2016年赛前5天按照大赛组委会的要求，足量提供（含10% 的备份）大赛平台设备；提交执裁和成绩评定方案，完成试题印封存任务；备赛。

二十、裁判人员建议
（一）成立项目筹备专家组，负责设备的设计方案审定与组织实施、设备技术论证及定型；
（二）项目筹备专家组由机械工业教育发展中心、北京太尔时代科技有限公司等专业技术协会、企业、院校等专家、工程技术人员组成。

（三）竞赛的裁判工作由裁判长、裁判仲裁委员会和裁判员组成，裁判员分为现场裁判和评分裁判。

裁判组成员在裁判库中随机抽取，能够客观公正地开展裁判工作，且同一单位只能抽取一名裁判组成员。

（四）本次比赛拟设裁判长1名，副裁判长2名，现场裁判10名，评分裁判6名。

二十一、其他
无。