第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽決賽-智能制造單元管控軟件技術(shù)規(guī)范

附件11

2021年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽

——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

智能制造單元管控軟件技術(shù)規(guī)范

全國組委會技術(shù)工作委員會

二零二一年九月

2021年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽

——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

智能制造單元管控軟件技術(shù)規(guī)范

一、總體要求

1.軟件系統(tǒng)界面：整潔、規(guī)范，友好。

2.軟件內(nèi)對用戶信息進(jìn)行維護(hù)，并能定義用戶的角色。

3.軟件一共劃分為六個模塊，每個模塊下可以細(xì)分小模塊。

4.智能制造單元管控軟件應(yīng)該具備有以下7個功能模塊，見圖1。

5.MES管控軟件與PLC的接口定義統(tǒng)一。

圖1智能制造單元管控軟件功能模塊示意圖

二、必備模塊功能介紹

1.工藝設(shè)計

根據(jù)給定的2D（DWG）文件，設(shè)計3D文件，從3D軟件的設(shè)計檔案

中自動生成EBOM、PBOM和數(shù)控加工工藝文件（MES根據(jù)EBOM和PBOM

信息自動生成工藝卡，見附表），手動修改EBOM或PBOM后可自動更新

工藝卡。

2.排程管理

排程管理模塊包括手動排程、自動排程和程序管理。

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（1）手動排程

1）選手根據(jù)加工和成形需要選擇手動排程，生成工件的加工工序

和成形工序。選手可對工件的每一道工序?qū)嵭蟹植郊庸ず统尚?，進(jìn)行上

料、下料、換料，能夠自動在倉庫中匹配電極。根據(jù)三坐標(biāo)的檢測結(jié)果，

電火花成型機(jī)、加工中心等數(shù)控設(shè)備可實(shí)現(xiàn)返修。（電火花成型機(jī)適用

于賽項(xiàng)三）

2）選手通過排列組合，完成零件的加工。

3）可以多數(shù)量、多種類零件混流執(zhí)行。

4）零件加工程序通過網(wǎng)絡(luò)自動下發(fā)給電火花成型機(jī)和加工中心等

數(shù)控設(shè)備。（電火花成型機(jī)適用于賽項(xiàng)三）

5）可返修、可換料。

（2）自動排程

選手可以選擇自動排程，自動排程功能能夠根據(jù)工藝等參數(shù)自動對

訂單任務(wù)進(jìn)行生產(chǎn)加工和成形排程。排程完成后，可以結(jié)合其他模塊完

成訂單的自動加工和成形。

（3）加工程序管理

1）可導(dǎo)入加工程序，可直接通過網(wǎng)絡(luò)下發(fā)加工程序給機(jī)床，可跟

蹤下發(fā)狀態(tài)。

2）可上傳加工程序，可直接通過網(wǎng)絡(luò)上傳電火花成型機(jī)和加工中

心程序到本地計算機(jī)。（適用于賽項(xiàng)三）

3）加工程序?qū)牒?，工件可自動識別匹配的加工程序（適應(yīng)工件

類型的變化），并在加工前通過網(wǎng)絡(luò)下發(fā)機(jī)床并自動加載。

3.設(shè)備管理

采集產(chǎn)線設(shè)備的數(shù)據(jù)。

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（1）加工中心數(shù)據(jù)采集

1）采集機(jī)床工作狀態(tài)，包括離線/在線、加工、空閑、報警等。

2）采集軸信息，包括工作模式、進(jìn)給倍率、軸位置、主軸負(fù)載、

主軸速度等。

3）采集機(jī)床正在執(zhí)行的加工程序名稱。

4）采集機(jī)床的報警信息。

5）采集機(jī)床卡盤、開關(guān)門信息。

6）采集機(jī)床的刀具、刀補(bǔ)信息。

（2）電火花成型機(jī)數(shù)據(jù)采集（適用于賽項(xiàng)三）

1）采集電火花成型機(jī)工作狀態(tài)，包括離線/在線、加工、空閑、報

警等。

2）采集電火花成型機(jī)信息，包括軸位置、工作模式、工作狀態(tài)等

信息。

3）采集電火花成型機(jī)正在執(zhí)行的加工程序名稱和加工條件編號。

4）采集電火花成型機(jī)的報警代碼信息。

5）采集電火花成型機(jī)卡盤狀態(tài)、油槽到位等信息。

（3）機(jī)器人數(shù)據(jù)采集

1）機(jī)器人軸位置和軸速度信息，包括關(guān)節(jié)1、關(guān)節(jié)2、關(guān)節(jié)3、關(guān)

節(jié)4、關(guān)節(jié)5、關(guān)節(jié)6和第七軸。

2）機(jī)器人工作狀態(tài)、工作模式和運(yùn)行速率等信息。

3）機(jī)器人通信狀態(tài)信息。

4）機(jī)器人報警信息。

5）機(jī)器人當(dāng)前正加載的工程名和加載的程序名稱信息。

（4）數(shù)控成形（型）機(jī)數(shù)據(jù)采集

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1）采集機(jī)床工作狀態(tài)，包括離線/在線、成形（型）、空閑、報警

等。

2）采集油壓、速度信息等。

3）采集機(jī)床的報警信息。

4）采集機(jī)床開關(guān)門信息。

（5）料倉管理

1）物料信息設(shè)置，包括類型、場次等。

2）物料信息跟蹤，實(shí)時跟蹤物料狀態(tài)信息，包括無料，待加工，

加工中，加工異常，加工完成，不合格狀態(tài)。

3）物料信息同步給PLC和五色燈。

4）有料倉盤點(diǎn)功能，每個倉位下拉列表可以綁定任意工件類型，

每個類型的工件可以綁定多個倉位，同時該模塊具有執(zhí)行RFID的讀寫

功能。

（6）五色燈通信設(shè)置功能

（7）料倉初始化功能

（8）監(jiān)控功能

1）設(shè)置錄像機(jī)通信參數(shù)。

2）預(yù)覽攝像頭視頻。

3）截取監(jiān)視圖片。

4）顯示錄像機(jī)操作信息。

4.測量與刀補(bǔ)

（1）刀具信息采集

實(shí)時獲取機(jī)床的刀具數(shù)量，采集機(jī)床刀具數(shù)據(jù)。

（2）測量數(shù)據(jù)采集

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讀取并顯示加工中心的刀具信息，包括長度、半徑、長度補(bǔ)償、半

徑補(bǔ)償?shù)刃畔ⅰ?/p>

1）在線測量數(shù)據(jù)采集

顯示工件的尺寸信息和刀具補(bǔ)償信息，在加工中心的工件加工完成

之后，可以查看工件的理論值和實(shí)際值之間的誤差。

2）三坐標(biāo)測量數(shù)據(jù)采集

①能夠通過3D設(shè)計軟件進(jìn)行三坐標(biāo)測量點(diǎn)的設(shè)計，并生成測量程

序，自動執(zhí)行測量后，能夠采集三坐標(biāo)的測量結(jié)果。

②三坐標(biāo)測量完成后能通過網(wǎng)絡(luò)輸出待檢工件的測量數(shù)據(jù)并對比

測量參數(shù)，判斷檢測是否合格，自動生成測量報告，并在管控軟件內(nèi)可

查看零件對應(yīng)的測量報告。

③具備測量歷史數(shù)據(jù)記錄功能，能查看每一個加工工件的測量數(shù)

據(jù)、測量結(jié)果、測量時間等信息，便于選手分析測量數(shù)據(jù)和加工趨勢，

測量對象包括實(shí)測值、名義值、上偏差、下偏差等。

④具備測量公差定義功能，可以設(shè)置不同零件類型的公差，自動獲

取三坐標(biāo)測量值后，進(jìn)行理論尺寸、公差值的對比，自動分析測量結(jié)果。

⑤顯示工件的尺寸信息和刀具補(bǔ)償信息，在加工中心的工件加工完

成之后，可以查看工件的理論值和實(shí)際值之間的誤差。

（3）返修

顯示工件的尺寸信息和刀具補(bǔ)償信息，在加工中心的工件加工完成

之后，可以查看工件的理論值和實(shí)際值之間的誤差，再決定進(jìn)行返修還

是加工完成；若需要進(jìn)行返修，先決定對應(yīng)的刀補(bǔ)，寫入系統(tǒng)中后，再

進(jìn)行返修操作。

（4）質(zhì)量追溯功能

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能夠?qū)γ恳粋€零件的加工過程進(jìn)行追溯，追溯的內(nèi)容包括每一個零

件的加工工序、測量數(shù)據(jù)、測量結(jié)果，測量的良率和不良率等信息。

5.生產(chǎn)統(tǒng)計

（1）生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

1）單個零件的生產(chǎn)件數(shù)統(tǒng)計，零件的合格、不合格、異常個數(shù)占

比統(tǒng)計等。

2）多個零件綜合生產(chǎn)件數(shù)統(tǒng)計，零件的合格、不合格、異常個數(shù)

占比統(tǒng)計等。

（2）看板

1）加工中心監(jiān)視看板，包括機(jī)床在線狀態(tài)、機(jī)床工作狀態(tài)（空閑、

運(yùn)行、報警）、軸位置、軸速度、主軸負(fù)載。

2）電火花成型機(jī)監(jiān)視看板，包括電火花成型機(jī)的在線狀態(tài)、軸位

置、加工狀態(tài)、當(dāng)前加工程序和報警代碼等信息。（適用于賽項(xiàng)三）

3）機(jī)器人看板，包括機(jī)器人在線狀態(tài)、機(jī)器人工作狀態(tài)（空閑、

運(yùn)行、報警）、軸位置等信息。

4）料倉看板，包括料倉物料信息、工件狀態(tài)。

5）生產(chǎn)統(tǒng)計看板，包括加工件數(shù)、合格率、設(shè)備的稼動率等。

6）測量結(jié)果分析報告和看板，可以將三坐標(biāo)測量、掃描質(zhì)量等結(jié)

果生成測量分析報告并顯示。

7）看板呈現(xiàn)形式要符合實(shí)際生產(chǎn)要求。

6.系統(tǒng)設(shè)置

（1）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)置

1）圖形化顯示產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)圖。

2）可配置各設(shè)備通信參數(shù)。

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（2）網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證

1）機(jī)床和電火花成型機(jī)通信測試，通過采集卡盤、開關(guān)門、主軸

轉(zhuǎn)速等信息，手動派發(fā)并加載加工程序，驗(yàn)證機(jī)床和電火花成型機(jī)通信

是否正常。（電火花成型機(jī)適用于賽項(xiàng)三）

2）機(jī)器人通信測試，通過采集機(jī)器人位置信息，驗(yàn)證機(jī)器人通信

是否正常。

3）料倉通信測試，通過設(shè)置料倉的狀態(tài)和五色燈，驗(yàn)證料倉通信

是否正常。

4）三坐標(biāo)通信測試，通過試測毛坯件或試切件的外形尺寸，驗(yàn)證

三坐標(biāo)通信是否正常。

5）3D掃描儀通信測試，通過掃描毛坯件或試切件的外形尺寸，驗(yàn)

證3D掃描儀通信是否正常。

（3）日志

記錄軟件的操作信息。

7．任務(wù)管理

1）選手可以在任務(wù)接收模塊中，直接獲取任務(wù)書、任務(wù)圖紙等任

務(wù)文件。

2）選手可以向服務(wù)器上傳答題文件材料（包括圖紙、pdf格式工

藝卡等文件）。

三、個性化功能

鼓勵軟件供應(yīng)商自行開發(fā)個性化模塊，具體二級功能不做細(xì)節(jié)規(guī)

定，總體方向是要為不斷升級的大賽提供技術(shù)支持和拓展空間。

四、說明

1.本技術(shù)規(guī)范由大賽全國組委會技術(shù)工作委員會牽頭制定，知識產(chǎn)

8

權(quán)、修改解釋權(quán)歸大賽全國組委會技術(shù)工作委員會所有。

2.本技術(shù)規(guī)范適用智能制造單元安裝與調(diào)試、智能制造單元生產(chǎn)與

管控、精密模具智能制造系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)三個賽項(xiàng)，是大賽合作企業(yè)遴選

和管理軟件選用的依據(jù)。

附表：數(shù)控加工工藝卡

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附表

2021年全國行業(yè)職業(yè)技能競賽

——第四屆全國智能制造應(yīng)用技術(shù)技能大賽

數(shù)控加工工藝卡

數(shù)控銑削加工工藝卡

零件名稱材料圖號

切削用量刀具工

加工方式時

工步

（軌跡名稱）主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度切削深度加工余量定

刀具名稱刀具直徑

（rpm/min）（mm/min）（mm）（mm）額

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數(shù)控車削加工工藝卡

零件名稱材料圖號

切削用量刀具工

加工方式