第一屆山東省職業(yè)能力大賽濟南市選拔賽增材制造項目競賽技術(shù)文件

第一屆全省技能大賽濟南市選拔賽

增材制造項目技術(shù)工作文件

第一屆山東省技能大賽濟南市選拔賽組委會

2023年4月

目錄

一、技術(shù)描述...........................................1

（一）項目概要.........................................1

（二）基本知識與能力要求...............................1

二、試題與評判標(biāo)準(zhǔn).....................................4

（一）試題（樣題）.....................................4

（1）理論考察..........................................4

（2）實操考試..........................................5

（二）比賽時間及試題具體內(nèi)容...........................5

（三）評判標(biāo)準(zhǔn).........................................6

三、競賽細則...........................................7

（一）日程安排.........................................7

（二）抽簽辦法.........................................7

（三）比賽入場.........................................8

（四）比賽過程.........................................8

（五）比賽結(jié)束........................................10

（六）裁判員紀(jì)律和要求................................11

（七）違規(guī)情形........................................12

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排..........................13

（一）賽場規(guī)格要求....................................13

（二）場地布局圖......................................14

（三）基礎(chǔ)設(shè)施清單....................................14

五、安全、健康要求....................................19

六、其他事項..........................................19

一、技術(shù)描述

（一）項目概要

增材制造（AM）是工程領(lǐng)域中最新、發(fā)展最快的分支之一。

與傳統(tǒng)的制造方法不同，在增材制造中，對象是通過逐層添加材

料來“構(gòu)建”的，可以擴展工程能力并有效地補充車削和銑削加

工，應(yīng)用于所有重要行業(yè)，如能源、交通、航空航天、機械工程

等。增材制造技術(shù)使得工程技術(shù)人員可以重新設(shè)計對象，重新考

慮設(shè)計新對象的方法，使它們更好、更輕、更有效、更可靠。

增材制造項目需要參賽選手完成實物掃描、逆向工程、產(chǎn)品

結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、上機打印、打印成品后處理等一系列操作任務(wù)。

（二）基本知識與能力要求

該項目基于增材制造行業(yè)公司的實際工作任務(wù)，結(jié)合增材制造世

界技能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行平衡，主要評估選手在以下方面的能力：

序號內(nèi)容

1工作組織和管理

—1—

個人（選手）應(yīng)具備的能力：

?提供并保持安全、整潔和高效的工作區(qū)域，提升工作場所的健康與安全

法規(guī)和最佳實踐方法；

?應(yīng)用國際認可的標(biāo)準(zhǔn)（ISO）及行業(yè)目前使用和認可的標(biāo)準(zhǔn)；

?應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)知識的全面了解和理解；

?針對問題提出創(chuàng)新創(chuàng)意的解決方案，并將其應(yīng)用于增材制造的問題和挑

戰(zhàn)；

?展示與同事、客戶和其他相關(guān)專業(yè)人員之間的有效溝通和人際交往能力，以確

保逆向工程符合要求；

?保持積極主動的持續(xù)專業(yè)發(fā)展，以保持對新技術(shù)和發(fā)展中技術(shù)的最新知

識和技能；

?獨立解讀技術(shù)任務(wù)并規(guī)劃工作時間；

?明確職責(zé)范圍，以最準(zhǔn)確地實施要求

?生產(chǎn)完全符合技術(shù)規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)要求的作品；

?保持生產(chǎn)文化（衣服和工作場所的要求、材料和數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化）。

23D數(shù)字化

個人（選手）應(yīng)具備的能力：

?進行設(shè)備的調(diào)整和校準(zhǔn)；

?根據(jù)技術(shù)任務(wù)做出光學(xué)3D數(shù)字化可能性的決策（可能/不可能執(zhí)行，可

以為數(shù)字化的對象/條件提供何種精度）；

?做出預(yù)處理工作相關(guān)的決定（拆卸、清洗、噴漆等）

?進行亞光涂層的預(yù)處理工作；

?涂上亞光涂層；

—2—

?進行光學(xué)標(biāo)記；

?修復(fù)對象以進行后續(xù)數(shù)字化；

?對各種物體（不同的材料、表面特性、幾何復(fù)雜程度）執(zhí)行3D數(shù)字化；

?正確保存結(jié)果。

3測量技術(shù)

個人（選手）應(yīng)具備的能力：

?正確選擇并根據(jù)任務(wù)使用電子測量系統(tǒng)和手動量具；

?做出有關(guān)測量工具和測量方法的決定（例如，在盲區(qū)進行光學(xué)測量）；

?使用獲得的測量結(jié)果。

4掃描至CAD和結(jié)果優(yōu)化

個人（選手）應(yīng)具備的能力：

?通過數(shù)字化數(shù)據(jù)創(chuàng)建可編輯的CAD模型（多邊形模型）；

?從多邊形模型的可用數(shù)據(jù)中恢復(fù)重新設(shè)計中缺少的對象元素的數(shù)據(jù)（例

如，齒輪只有一顆輪齒、蝸桿只有一轉(zhuǎn)、或者法蘭盤只有1/3）；

?利用從連接的零件中獲取的數(shù)據(jù)，以恢復(fù)重新設(shè)計對象元素中缺少的數(shù)

據(jù)；

?從通過手動測量（例如盲孔的深度）從現(xiàn)有對象獲取的數(shù)據(jù)中獲取可用

數(shù)據(jù)，以恢復(fù)重新設(shè)計對象元素缺少的數(shù)據(jù)；

?根據(jù)任務(wù)更改創(chuàng)建的模型的幾何形狀；

?考慮增材制造的特征和后續(xù)的精加工；

?根據(jù)職權(quán)范圍分析和優(yōu)化模型的結(jié)構(gòu)；

?從3D掃描結(jié)果就所創(chuàng)建模型進行偏差分析；

?生成ISO標(biāo)準(zhǔn)的工作圖以及相關(guān)的書面說明；

?應(yīng)用符合ISO標(biāo)準(zhǔn)要求的常規(guī)尺寸和公差以及幾何尺寸和公差。

—3—

5準(zhǔn)備和成型

個人（選手）應(yīng)具備的能力：

?準(zhǔn)備成型模型；

?模擬和分析成型過程；

?分配必要的后處理流程并定義其復(fù)雜性。

6完成并交付工件

個人（選手）應(yīng)具備的能力：

?清潔零件；

?根據(jù)機構(gòu)要求將零件交付至適當(dāng)?shù)奈恢煤?或人員。

二、試題與評判標(biāo)準(zhǔn)

（一）試題（樣題）

1、競賽內(nèi)容

本競賽項目在指定競賽場地，公開辦賽。裁判人員

原則上由各參賽隊派出。結(jié)合工作實際，將理論考核融

入技能操作考核過程中，不單獨設(shè)理論考核。競賽項目

包括：

（1）理論考察

不單設(shè)理論考核，通過在實操考試中設(shè)立理論考核

知識點的扣分項的方式進行考核，重點考核機械制圖、

機械設(shè)計、機械加工工藝、機械基礎(chǔ)等基礎(chǔ)知識。

—4—

（2）實操考試

實操考核主要由三個模塊組成，任務(wù)描述如下：

模塊1：產(chǎn)品創(chuàng)新3D數(shù)字設(shè)計。完成產(chǎn)品三維數(shù)字化

建模，結(jié)合機械設(shè)計與制造知識，按任務(wù)書給定的要求進行

創(chuàng)新設(shè)計；

模塊2：設(shè)計樣品快速成型(3D打?。?。利用快速成型

設(shè)備，設(shè)置合理的參數(shù)，完成產(chǎn)品的制造。

模塊3：逆向掃描與建模。利用給定的工業(yè)三維掃描設(shè)

備和相應(yīng)輔助用品，對指定的實物進行三維數(shù)據(jù)采集；利用

所采集的數(shù)據(jù)，選擇賽項給定軟件，對實物外觀進行三維數(shù)

字化建模。

2、命題方式

本次競賽設(shè)立專家組，專家組成員由組委會指定，負責(zé)

編寫技術(shù)文件、命題和落實賽場設(shè)備設(shè)施保障。

本次競賽裁判組由1名裁判長和若干裁判員（各參賽隊

每隊1人）組成。

（二）比賽時間及試題具體內(nèi)容

1.比賽時間安排：比賽總時長為5.5小時，各模塊時長

—5—

自行安排，不單獨限時。

2.試題：比賽樣題提前一周公布，與賽題形式一致、難

度相當(dāng)。

（三）評判標(biāo)準(zhǔn)

1.分數(shù)權(quán)重：本項目采用百分制，各個評分項的分數(shù)應(yīng)

精確到小數(shù)點后1位，小數(shù)點后第2位采用四舍五入。

比賽

比賽內(nèi)容比例指標(biāo)

階段

利用給定的工業(yè)三維掃描設(shè)備和相應(yīng)輔

數(shù)據(jù)采集15%助用品，對指定的實物進行三維數(shù)據(jù)采

第一

集。

階段

利用所采集的數(shù)據(jù)，選擇賽項給定軟件，

逆向建模20%

對實物外觀進行三維數(shù)字化建模。

完成產(chǎn)品三維數(shù)字化模型，結(jié)合機械設(shè)計

產(chǎn)品創(chuàng)新3D數(shù)字

45%與制造知識，按任務(wù)書給定的要求進行創(chuàng)

設(shè)計

第二

新設(shè)計。

階段

快速成型（3D打利用快速成型設(shè)備，設(shè)置合理的參數(shù)，完

15%

?。┏僧a(chǎn)品的制造。

安全規(guī)范操作、職業(yè)素養(yǎng)5%無差錯為滿分

2.評判方法：本項目評分標(biāo)準(zhǔn)分為測量和評價兩類。凡

可采用客觀數(shù)據(jù)表述的評判稱為測量；凡需要采用主觀描

述進行的評判稱為評價。

3.成績并列：按比賽總成績從高到低排列參賽隊的名

次。比賽成績相同，按模塊1成績較高的名次在前；如

—6—

總成績、模塊1成績均相同，按模塊2成績較高的名次

在前。

三、競賽細則

（一）日程安排

日程時間內(nèi)容地點參加人員

14:00-14:30參賽隊報到實訓(xùn)樓B205參賽隊

領(lǐng)隊會及賽前說參賽隊、裁判長、監(jiān)

14:30-15:00實訓(xùn)樓B205

明會督仲裁組、加密裁判

參賽隊熟悉競賽

15:00-15:30競賽場地參賽隊、工作人員

場地

檢錄裁判、加密裁

7:00-7：30檢錄與加密競賽場地

判、工作人員

7:30-13:00正式比賽競賽場地裁判組、監(jiān)督仲裁組

選手離場及午

選手室

13:00-15:30餐、裁判評分、裁判組、監(jiān)督仲裁組

競賽場地

匯總

成績復(fù)核、解密、

15:30-16:00工作室裁判長、監(jiān)督仲裁組

總成績匯總

成績公布及裁判參賽隊、裁判長、監(jiān)

16:00-16:30工作室

長點評督仲裁組

比賽說進程，由裁判長和監(jiān)督仲裁長根據(jù)現(xiàn)場實際情況可以微調(diào)時間，隨時通

知明參賽隊，以實際時間為準(zhǔn)。以市賽組委會最新要求為準(zhǔn)。

（二）抽簽辦法

本次比賽各代表隊的抽簽順序和操作比賽的場次，在領(lǐng)

隊會議上現(xiàn)場抽簽確定。每位選手比賽的賽位號，在比賽檢

錄時抽簽確定。抽簽工作由裁判長主持，賽務(wù)組負責(zé)組織實

施，競賽監(jiān)督人員現(xiàn)場監(jiān)督。

—7—

（1）各代表隊按照所抽取的抽簽順序號，依次抽取本

隊參加操作比賽的場次。

（2）各代表隊所有參賽選手的操作比賽，均為同一場

次比賽，一次抽簽確定。

（3）比賽場次和比賽賽位號抽簽確定后，原則上選手

不準(zhǔn)隨意調(diào)換。

（三）比賽入場

1.參賽選手憑身份證按正式競賽開始時間提前30分鐘

準(zhǔn)時到達賽場集合，賽前15分鐘抽取賽位號，選手按賽位

號進場進行各項準(zhǔn)備工作，現(xiàn)場裁判將對各參選手的身份進

行核對。選手在競賽開始15分鐘后不得入場，競賽結(jié)束按

照賽場要求離場。

2.除嚴(yán)格規(guī)定的量具或其他物品外，參賽選手不允許攜

帶任何通訊及存儲設(shè)備、紙質(zhì)材料等物品進入賽場。

3.競賽所用相應(yīng)的工、量、輔具由參賽單位根據(jù)競賽的

要求進行準(zhǔn)備，不符合要求的工、量、輔具一律不得帶入賽

場。

（四）比賽過程

1.參賽選手不允許攜帶任何通訊及存儲設(shè)備、紙質(zhì)材料

等進入賽場，賽場內(nèi)提供比賽必備用品。賽場不提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)

境。

2.選手進入賽場必須聽從現(xiàn)場裁判人員的統(tǒng)一布置和

—8—

指揮，首先需對比賽設(shè)備、選配部件、工量具等物品進行檢

查和測試，如有問題及時向裁判人員報告。

3.參賽選手必須在裁判宣布比賽開始后才能進行比賽。

4.參賽選手所攜帶進入賽場的參賽證件和其他物品，現(xiàn)

場裁判員有權(quán)進行檢驗和核準(zhǔn)。

5.比賽過程中選手不得隨意離開工位范圍，不得與其它

選手交流或擅自離開賽場。如遇問題時須舉手向裁判員示意

詢問后處理，否則按作弊行為處理。

6.在比賽過程中觀摩人員在規(guī)定時間可以進入指定觀

摩區(qū)域，但是不準(zhǔn)大聲說話和做其他任何影響競賽和不利于

競賽公平性的行為。

7.比賽過程中，選手必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，確保

人身和設(shè)備安全，并接受現(xiàn)場裁判和技術(shù)人員的監(jiān)督和警示。

因選手造成設(shè)備故障或損壞，無法繼續(xù)比賽，裁判長有權(quán)決

定終止比賽；因非選手個人因素造成設(shè)備故障，由裁判長視

具體情況做出裁決（暫停競賽計時或調(diào)整至備用賽位進行比

賽等），如果確定為設(shè)備故障問題，裁判長將酌情給予適當(dāng)

補時。

8.在比賽結(jié)束，選手必須停止一切操作。

9.參賽隊若提前結(jié)束競賽，應(yīng)由選手向裁判員舉手示意，

競賽終止時間由裁判員記錄，參賽隊結(jié)束競賽后不得再進行

任何操作。

10.比賽結(jié)束后，選手應(yīng)立即上交答題紙、工藝文件和

比賽任務(wù)書等，做好比賽設(shè)備的整理工作，包括設(shè)備移動部

—9—

件的復(fù)位，歸還工具，整理個人物品。

11.比賽中有計算機編程、繪圖內(nèi)容的，需按要求保存

相關(guān)文檔，不要關(guān)閉計算機，不得對設(shè)備隨意加設(shè)密碼。

12.參賽選手不得將比賽任務(wù)書、圖紙、草稿紙和工具

等與比賽有關(guān)的物品帶離賽場，選手必須經(jīng)現(xiàn)場裁判員檢查

許可后方能離開賽場。

13.參賽隊需按照競賽要求提交競賽結(jié)果，裁判員與參

賽選手一起簽字確認。

14.任何選手在比賽期間未經(jīng)賽項組委會的批準(zhǔn)不得接

受其它單位和個人進行的與比賽內(nèi)容相關(guān)的采訪。

15.任何選手不得將比賽的相關(guān)信息私自公布。

16.參賽選手、領(lǐng)隊和指導(dǎo)教師違反競賽規(guī)則，取消比

賽資格報。

（五）比賽結(jié)束

1.在競賽結(jié)束前15分鐘，裁判長提醒競賽即將結(jié)束，

選手應(yīng)做好結(jié)束準(zhǔn)備，結(jié)束哨聲響起時，宣布競賽正式結(jié)束，

選手必須停止一切操作。

2.參賽隊若提前結(jié)束競賽，應(yīng)由選手向裁判員舉手示意，

競賽終止時間由裁判員記錄，參賽隊結(jié)束競賽后不得再進行

任何操作。

3.競賽結(jié)束后，選手應(yīng)立即上交競賽賽卷、工藝文件或

競賽任務(wù)書等，做好競賽設(shè)備的整理工作，包括設(shè)備移動部

件的復(fù)位，歸還工具，整理個人物品。

—10—

5.參賽選手不得將競賽任務(wù)書、圖紙、草稿紙和工具等

與競賽有關(guān)的物品帶離賽場，選手必須經(jīng)現(xiàn)場裁判員檢查許

可后方能離開賽場。

6.任何人不得以任何方式暗示、指導(dǎo)、幫助、影響參賽

選手。對造成后果的，視情節(jié)輕重酌情對當(dāng)事人做出處罰。

7.參賽隊結(jié)束比賽時需按照比賽要求提交比賽任務(wù)書

等，裁判員與參賽隊員要在相應(yīng)簽字處簽字確認。

（六）裁判員紀(jì)律和要求

1.競賽前，裁判員需將所有具有通信功能、拍攝功能、

存儲功能的電子設(shè)備上交；

2.競賽期間，裁判員應(yīng)盡量避免離開賽場，無執(zhí)裁期間

在裁判員區(qū)域進行休息；

3.裁判員不得參與非本人執(zhí)裁工位的任何執(zhí)裁及技術(shù)

評判工作；

4.競賽期間，裁判員不得與任何單位選手進行技術(shù)交流；

5.競賽過程中，裁判員不可長時間、近距離觀察選手操

作；

6.競賽過程中，裁判員不可對選手進行任何暗示性動作

或語言提示；

7.競賽過程中，裁判員不可詢問選手所在單位及地區(qū)；

8.競賽過程中，若發(fā)生安全故障，裁判員可第一時間暫

?？己耍?/p>

—11—

9.競賽過程中，若產(chǎn)生由于非選手操作引起的設(shè)備、安

全故障，需技術(shù)人員處理時，裁判員應(yīng)及時將選手調(diào)整到備

用工位繼續(xù)競賽，期間產(chǎn)生的時間差不計入總競賽時間；

10.競賽過程中，若裁判員發(fā)生技術(shù)爭議，以裁判長決

議為準(zhǔn)；

11.裁判長可對所有裁判員的打分過程公平、公正性進

行監(jiān)督。

（七）違規(guī)情形

1.選手不得在試件上作任何標(biāo)記。若在比賽開始前發(fā)

現(xiàn)試件有明顯痕跡，可上報裁判員進行處理，嚴(yán)重者可按

作弊處理。

2.在完成競賽任務(wù)的過程中，因操作不當(dāng)導(dǎo)致事故，

扣10～20分，情況嚴(yán)重者取消比賽資格。

3.因違規(guī)操作損壞賽場提供的設(shè)備，污染賽場環(huán)境等

不符合職業(yè)規(guī)范的行為，視情節(jié)扣5～10分。

4.擾亂賽場秩序，干擾裁判員工作，視情節(jié)扣5～10

分，情況嚴(yán)重者取消比賽資格。

—12—

四、競賽場地、設(shè)施設(shè)備等安排

（一）賽場規(guī)格要求

1.競賽場地光線充足，照明良好；供電供水設(shè)施正常

且安全有保障；場地整潔；每個賽位占地不小于7.5m2

（2.5m×3m），場地凈高不低于3m，且標(biāo)明賽位號，機械

傳動裝配每個競賽賽位提供220V交流電源。

2.競賽場地設(shè)置隔離帶，非裁判員、參賽選手、工作

人員不得進入比賽場地；競賽場地劃分為檢錄區(qū)、競賽操

作區(qū)（個人操作區(qū)和公共操作區(qū)）、現(xiàn)場服務(wù)與技術(shù)支持區(qū)、

等區(qū)域，區(qū)域之間有明顯標(biāo)志或警示帶；標(biāo)明消防器材、

安全通道、洗手間等位置。

3.賽場設(shè)有保安、消防、醫(yī)療、設(shè)備維修和電力搶

險人員待命，以防突發(fā)事件；賽場還應(yīng)設(shè)有生活補給站等

公共服務(wù)設(shè)施，為選手和賽場人員提供服務(wù)。

4.賽場設(shè)置安全通道和警戒線，確保進入賽場的大賽參

觀、采訪、視察的人員限定在安全區(qū)域內(nèi)活動，以保證大賽

安全有序進行。

—13—

（二）場地布局圖

（三）基礎(chǔ)設(shè)施清單

1.技術(shù)平臺

（一）計算機

同一賽場提供統(tǒng)一品牌計算機，參考配置為：

1.支持Windows1064位操作系統(tǒng)

2.顯卡采用：Intel（R）UHDGraphics630

—14—

3.CPU主頻:≥3.20GHz

4.內(nèi)存:≥8GB

5.硬盤容量:≥256GBGSSD+1TB

6.顯示屏尺寸：≥19英寸

（二）預(yù)裝軟件

1.計算機操作系統(tǒng)：MS-Windows10；

2.文字處理軟件：MS-Office2010；

3.數(shù)據(jù)采集軟件：安川STSO三維掃描系統(tǒng)V1.0

4.切片軟件：Ac3DCut、Cura或使用其他規(guī)定的切片

軟件進行切片處理。

5.設(shè)計軟件：GeomagicWrap2017、GeomagicDesignX

2016；電腦安裝Inventor2019正向設(shè)計軟件。

（三）快速成型設(shè)備

比賽用快速成型設(shè)備選用山東協(xié)晟電子科技有限公司

的AC-A9和DIY快速成型機，數(shù)據(jù)采集使用的是滕州市安川

自動化機械有限公司TWOEYE型號三維掃描儀。主要參數(shù)如

下：

AC-A9型3D打印機主要技術(shù)規(guī)格、參數(shù)

序

名稱規(guī)格參數(shù)

號

1成型工藝FDM

2噴頭系統(tǒng)單噴頭系統(tǒng)

3輸入格式STL、OBJ、AMF

4成型尺寸305*305*305mm

—15—

5成型精度0.02-0.4mm

XY軸：0.004mm,

6定位精度

Z軸：0.0025mm

Windows、

7操作系統(tǒng)

Mac、XP

PLA，ABS，TPU，

8支持材料

復(fù)合PLA，WOOD

9設(shè)備尺寸610*700*720mm

TWOEYE型三維掃描儀主要技術(shù)規(guī)格、參數(shù)

序

名稱規(guī)格參數(shù)

號

1掃描方式非接觸拍照式

2掃描范圍300mm

3單幀精度0.025mm

4掃描速度0.3s

特征拼接、標(biāo)志點

5拼接方式拼接、自動轉(zhuǎn)盤拼接、

手動轉(zhuǎn)臺拼接

6相機分辨率131萬像素

16mm日本專業(yè)光學(xué)工

7鏡頭

業(yè)測量鏡頭X2

10mm專業(yè)光學(xué)測量標(biāo)

8標(biāo)定板

定版

9輔助定位雙點激光/雙十字線

—16—

安川STSO三維掃描系統(tǒng)主要技術(shù)規(guī)格、參數(shù)

序號主要技術(shù)規(guī)格

1通過對通訊和運算的優(yōu)化，實現(xiàn)高達0.3

秒/幀的高速掃描

2支持標(biāo)志點全自動拼接，高效的全局標(biāo)志

點識別算法大大提高了點識別魯棒性和拼接

效率

3支持背景平面標(biāo)定截取，手動和全局注冊

模塊，自由掃描拼接模塊手動轉(zhuǎn)臺自動拼接模

塊

4支持多目系統(tǒng)，多個掃描范圍在系統(tǒng)中自

由切換自動拼接

5支持基于物體特征的無標(biāo)志點全自動拼

接，這種點云自動拼接方式顛覆了傳統(tǒng)的標(biāo)志

點拼接方式，可以不需要貼標(biāo)志點，直接掃描

合并，高效實現(xiàn)外型復(fù)雜工件的快速掃描，而

且拼接精度大大高于標(biāo)志點拼接

6采用基于曲率統(tǒng)計分析的高精度插值算

法獲得更多模型細節(jié)

7支持曝光增益和白平衡調(diào)整優(yōu)化色彩匹

配

8采用先進的全局誤差校正技術(shù)使拼接精

度更高

—17—

2.賽場需要物品

數(shù)單

序號名稱規(guī)格準(zhǔn)備要求

量位

賽場提不允許

1大SD卡4G1個

供自帶

剪打印線材賽場提不允許