一 、 项目名称

赛项名称：工业设计技术

英语翻译：Industrial Design Technology

赛项组别：高职组

赛项归属产业：装备制造大类

二 、 竞赛目的

（一）以大赛检验教育教学成果

本赛项全面考察高职学生三维数据采集、逆向建模、创新设计、CNC编程与加工、3D打印、装配验证等前沿的知识、技术技能以及职业素养能力。全面检验学生工业设计的工程实践能力和创新能力。

（二）以大赛促进教育教学改革

本赛项按照行业企业工业设计技术岗位真实工作过程设计竞赛内容通过““以赛促学、以赛促教、以赛促改”，培养学生工业设计技术实践能力和创新精神，提升学生职业素养和就业能力，促进“双师型”师资队伍建设，推动工业设计等专业人才培养模式与课程体系改革，提升学生从事工业设计相关岗位的适岗性，提高专业建设水平。

（三）以大赛看齐世界技能标准

本赛项面向工业设计主流技术，对接国际标准，借鉴世界技能大赛办赛机制，参考世界技能大赛工业设计技术赛项文件，瞄准世界最高技能水平，选拨出具有大国工匠素质的技术技能人才。

（四）以大赛营造崇尚技能氛围

本赛项大力弘扬工匠精神，引导全社会尊重、重视、关心技能人才的培养和成长，宣传技能人才的重要贡献和重大作用，在全社会倡导“崇实尚业”之风，营造尊敬技能人才的社会氛围，让尊重劳动、尊重技术、尊重创造成为社会共识。

三、竞赛内容

参赛选手利用三维扫描仪扫描获得给定产品外形的“实样”点云后，进行三维逆向建模和产品创新再设计，生成产品装配图及零件图 ，采用CNC机床和3D打印设备将“创新产品”制造出来，再进行“创新产品”装配验证，实现从“实样”到“创新产品”的研发和制造过程。

（一）竞赛内容

本竞赛进行操作技能竞赛。比赛分两个阶段完成，共5.5个小时。第一阶段为数字化设计，分数据采集、逆向建模、创新设计、3D打印、CNC编程五个竞赛任务，竞赛时间为3.5小时。第二阶段为CNC加工与装配，主要完成加工与装配验证竞赛任务，竞赛时间为2小时。结合比赛过程，考核文明生产、职业素养、规范操作、绿色环保、循环利用等职业素养。

第一阶段：数字化设计

任务1：三维数据采集

参赛选手对赛场提供的三维扫描装置进行标定。

利用标定成功的扫描仪和附件对任务书指定的实物进行扫描，获取点云数据，并对获得的点云进行相应取舍，剔除噪点和冗余点后保存点云文件。考核高职学生复杂表面点云准确获取能力。

任务2：逆向建模

利用任务1所采集的点云数据，使用逆向建模软件，对实物外表面进行三维数字化建模。对逆向建模的模型进行数字模型精度对比（3D比较、2D比较、创建2D尺寸），形成分析报告。考核高职学生数模合理还原能力。

任务3：创新设计

利用给定实物和任务2所建数字化模型，结合相关知识，按任务书要求进行结构和功能创新设计，生成装配图及零件图。选手结合设计任务要求编写设计方案说明书，采用文字结合图片的方式从设计方案的人性化、美观性、合理性、可行性、工艺性、经济性等方面描述创新设计的思路及设计结果。考核高职学生外观美化、结构优化、功能创新的设计能力。

任务4：3D打印

根据实体建模文件进行封装和打印参数设置，打印出样件。将打印好的样件进行去支撑、表面修整等后处理，以保证零件质量达到要求。考核高职学生增材制造工艺应用、3D打印设备操作，3D打印样件后处理能力。

任务5：CNC编程

根据赛场指定的机床、刀具、毛坯等加工条件，分析指定样件的工艺，制定加工工艺过程；利用自动编程软件，根据制定的工艺编制数控加工程序。考核高职学生机械加工工艺应用、CNC编程的能力。

第二阶段：CNC加工

任务6：CNC加工

根据赛场指定的机床、刀具、毛坯等加工条件，分析指定样件的工艺，制定加工工艺过程，编制加工工序卡；根据已编制的数控加工工艺，使用提供的机床和编制的数控程序完成指定样件加工。考核高职学生机械加工工艺应用、CNC编程与加工的能力。

任务7：装配验证

将加工得到的样件，与其它实物机构装配为一个整体，验证创新设计的效果。

考核高职学生现场安装与调试能力。

（二）各部分竞赛成绩所占总成绩的比例

竞赛内容及成绩占比，见表1。

表1竞赛内容、分值与竞赛时间

竞赛内容	任务名称	描述	分值	时间（h）
第一阶段:数字化设计	任务1三维数据采集	扫描仪标定，三维数据采集。	20	5
	任务2逆向建模	三维逆向建模，数字模型精度对比，分析报告。	25
	任务3创新设计	结构创新设计，生成装配工程图及零件工程图，编写设计方案说明书	15
	任务4：3D打印	根据实体建模文件进行封装和打印参数设置，打印出样件，将打印好的样件进行去支撑、表面修整等后处理，以保证样件质量达到要求。	12
	任务5：CNC编程与加工	编制加工工序卡、加工工艺说明和数控程序，进行样件加工。	18
第二阶段:CNC加工与装配	任务6 ：CNC编程与 加工	编制加工工序卡 、加工工艺说明和数控程 序 ，进行样件加工。		2
	任务7：装配验证	创新产品装配 ，验证创新设计的效果。	5
职业素养		安全文明生产、操作规范、绿色环保、循环利用	5	5

特别说明：不得破坏实物原型，否则酌情在总分中扣1-3分；任务2不得使用整体点云拟合的建模方式，否则任务2记零分；不得利 用建模结果反向推导形成stl和txt文件，否则任务1记零分 。

四、竞赛方式和内容

竞赛采用个人赛方式，竞赛需采取两个阶段进行，由赛项组委会按照参赛队报名的自然顺序作为抽签顺序，由选手现场抽签确定参赛队的赛位，东道主现场最后抽签决定赛位。参赛队按照抽签确定的赛位号进入比赛场地参赛。

五、竞赛流程

1.竞赛流程保障措施

竞赛时间安排：2021年5月15日，比赛分两个阶段分组完成。第一阶段：数字化设计和3D打印阶段竞赛时间为3.5小时，第二阶段：CNC 加工与装配阶段竞赛时间2小时.竞赛流程说明

六、竞赛规则

（一）报名要求

1.组队要求：本赛项以机械设计与制造、模具设计与制造、数控加工技术专业二年级学生为主，兼顾其他装备制造类专业学生。

（二）赛前准备

1．熟悉场地 ：按照竞赛日程安排各参赛队统一有序地熟悉场地。

2．参赛队员入场：参赛选手凭参赛证、身份证、学生证在正式比赛开始前30分钟到指定地点进行检录，选手在正式比赛开始15分钟后不得入场，比赛结束前不允许提前离场 。

（三）比赛期间

1.选手进入赛场必须听从现场裁判人员的统一布置和指挥，首先需对比赛设备、选配部件、工量具等物品进行检查和测试，如有问题及时举手向裁判人员示意处理。

2.参赛选手必须在裁判宣布比赛开始后才能进行比赛。如遇身体不适，参赛选手应举手示意现场裁判。

3.现场裁判员有权对参赛选手携带的物品进行检验和核准。

4.比赛过程中选手不得随意离开工位范围，不得与其它选手交流或擅自离开赛场。如遇问题时须举手向现场裁判员示意询问后处理，否则按作弊行为处理。

5.选手必须严格遵守安全操作规程，确保人身和设备安全，并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。因选手造成设备故障或损坏，无法继续比赛，裁判长有权决定终止比赛。因非选手个人因素造成设备故障，由裁判长视具体情况做出裁决（暂停竞赛计时或调整至最后一批次参加竞赛）。如果确定为设备故障问题，裁判长将酌情给与补时。

七、技术规范

(一)竞赛技术平台

（1）计算机操作系统 ：MS-Windows ；

（2）文字处理软件 ：MS-Office；

（3）设计 、编程 、加工软件 ：

西门子NX10 . 0 教育版 、GeomagicDesign X 2016 、

Geomagic Control 2015 、 Wrap 2015

（4）扫描软件系统 ：Win3D 三维数据采集系统 。

（二）使用设备及工具

（1）smart300 3D打印机；

（2）三维天下扫描仪；

（3）学校现有华东数控加工中心；

选手选用刀具、量具、工具清单

自带刀具清单
序号	名称	规格	数量	材料
1	飞刀	D63/BT30	1把
		D16(刀杆）带刀片2片	1把
2	飞刀刀片	与D63铣刀配套	10片
3	弹簧夹头刀柄	ER32/BT30	不限
4	钻夹头刀柄	0- 15/BT30	不限
5	弹簧夹头	ER32/3-4、5-6、7-8、9-10 、11-12、13-14、15-16、17-18、19-20	各1个
6	整体合金铝加工专用立铣刀或键槽铣刀	D2、D4、D6、D8、D10、D12	每种规格各2把	硬质合金
7	整体合金球头立铣刀	D2R1、D3R1.5、D4R2、D6R3、D8R4 、D10R5	各2把	硬质合金
8	钻头	D4、D3、D5、D6、D8、D10、D12	各2把	高速钢
9	手用丝锥	M5 、M6 、M8 、M10	各2把	高速钢
10	手锯条	中齿	1包

八、成绩评定

参赛队的成绩评定与管理严格按流程进行，成绩管理流程见下图。

（1）职业素养评分

由现场裁判组成评判组对参赛队操作规范、现场表现进行3次（开赛半小时、赛程过半、结束比赛前半小时）记录。评判由现场裁判长主持。

（2）竞赛成果评分

数据采集、逆向建模、创新设计、3D打印，数控编程与加工，产品装配与验证等任务竞赛成果集体进行独立客观评分，在裁判长主持下复检所有参赛队成绩进行复核；对其余成绩进行抽检复核，抽检覆盖率20%。

（3）成绩排序

成绩排序按从高向低排序，成绩相同者分别按创新设计、创新产品数控编程与加工任务高分者排前。

九、竞赛规则

各参赛队完成竞赛任务，并严格遵守以下事项：

1.零件逆向建模与正向创新设计均以实现产品整体功能性为目 标，优化设计方案。

2.可以选用赛场提供并且已植入竞赛用计算机的软件进行设计 与编辑，数据格式符合赛题规定的要求。

3.设计任务是选用竞赛软件使用计算机完成各项设计、各种程序编制及编写设计文件。包含设计依据、设计过程、优化设计方案、决策依据、产品设计理念与工作原理等内容，按照赛题要求保存。

4.设备操作技能：根据赛题要求，直接使用各竞赛队编制的程序 及制订的工艺，进行零件的制作。

5.各竞赛队按照试题要求保存竞赛成果，如果保存位置不对造成裁判无法阅卷，后果自负。

6.参赛选手参赛时需携带学生证、身份证交。参赛选手所携带进入赛场的参赛证件和其它物品，现场裁判员有权进行检验和核准

7.选手进入赛场必须听从现场裁判人员的统一布置和指挥，首先需对比赛设备具等物品进行检查和测试 ，如有问题及时向裁判人员报告。

8.参赛选手必须在裁判宣布比赛开始后才能进行比赛。

9.比赛进行过程中，参赛队不可以更换参赛选手。不允许增补新 队员参赛，允许队员缺席比赛。

10.竞赛选手严格遵守赛场的规章制度，服从裁判，文明竞赛，

11.比赛时间连续进行，选手休息、饮食或如厕时间均计算在比赛时间内。

12.比赛过程中选手不得随意离开工位范围，不得与其它选手交流或擅自离开赛场。如遇问题时须举手向裁判员示意询问后处理，否则按作弊行为处理。

13.比赛过程中，选手必须严格遵守安全操作规程，确保人身和设备安全，并接受现场裁判和技术人员的监督和警示。因选手造成设备故障或损坏，无法继续比赛，裁判长有权决定终止比赛。因非选手个人因素造成设备故障，由裁判长视具体情况做出裁决（暂停竞赛计时或调整至最后一批次参加竞赛）。如果确定为设备故障问题，裁判长将酌情给与补时。

14.竞赛队欲提前结束或放弃比赛，应由队长向裁判员举手示意，比赛终止时间由裁判员记录，结束比赛后参赛队不能进行任何与竞赛相关的操作；在裁判监督下完成成果提交、设备复原、现场清理等相关收尾工作后离开赛位。

15.各竞赛队按照大赛要求和赛题要求提交竞赛成果 ， 禁止在竞 赛成果上做任何与竞赛无关的记号。

16.比赛过程中由于选手操作不当而造成的计算机“死机”、“重新启动”、“关闭”等一切问题，责任自负。

17.按照程序提交比赛结果，并与裁判一起签字确认 。

18 .参赛队选手、领队和指导教师要有良好的职业道德，严格遵守比赛规则和比赛纪律，服从裁判，尊重裁判和赛场工作人员，自觉维护赛场秩序。