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全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽
鎖定
在中國面臨從製造業大國向製造業強國轉型的歷史時期，“中國製造2025”已成為新的國家發展戰略。根據2011年2月由教育部與西門子（中國）有限公司簽署的合作備忘錄，由教育部高等學校自動化類專業教學指導分委員會（以下簡稱”自動化教指委”）、西門子（中國）有限公司（以下簡稱”西門子”）和中國系統仿真學會（以下簡稱"仿真學會"）聯合主辦的全國大學生”西門子杯”工業自動化挑戰賽是針對智能製造發展所需的技術及創新人才進行培養及選拔的學生競賽。競賽根據教育部卓越工程師計劃的要求，於2012年獲得教育部質量工程的資助，是中歐工程教育合作內容之一。大賽秘書處設在北京化工大學。
競賽面向全國自動化、機電、電氣、電子、計算機、通訊及物聯網等製造業相關的信息類專業大學生和高職高專學生，並鼓勵機械、化工、生物、能源等相關應用專業學生與此類專業學生聯合組隊參加。賽項涉及邏輯控制、過程控制、運動控制、工業通訊、硬件研發及產品設計等領域，針對應用型、設計型、研發型及創新型等高端人才進行培養的引導。
- 中文名
- 全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽
全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽基本介紹
全國大學生”西門子杯"工業自動化挑戰賽的前身是"西門子杯"全國大學生控制仿真挑戰賽，是由西門子公司與北京化工大學於2006年發起創辦，並由中國系統仿真學會領導的面向自動化領域工程人才培養的競賽，已成功舉辦十屆。原教育部副部長吳啓迪教授與趙沁平院士曾七次親臨競賽現場指導工作並頒發獲獎證書。
全國大學生”西門子杯”工業自動化挑戰賽開創了一種全新的競賽模式。針對工程應用與設計類賽項，它從工業領域的實際需求抽象成一個工程項目作為競賽對象，大賽組委會充當甲方角色，而參賽隊伍以團隊的形式充當乙方角色，通過分析、設計、競標、實施、排錯、優化、移交等多個實際環節完成競賽。參賽隊伍應在工業對象的深入分析基礎上，完成自動化系統的設計，並在真實的工業控制器和仿真的工業對象環境下完成實施與調試。同時運用智能技術兼顧節能、效率等優化目標，以實際效果來決定名次。
針對研發及創新類賽項，競賽要求參賽隊伍以創新創業團隊的角色，在競賽主題範圍內進行自主選題，完成產品或系統從創意、分析、設計、研發、樣機測試、規模生產等環節的研發工作。以所完成工作的創新性、技術難度、工程嚴謹及市場推廣前景為評價依據。
大賽照片(8張)
我們衷心地希望每一位參賽的學生能夠更加熱愛自動化等相關工程技術，能夠認同嚴謹和追求卓越的工程師文化。當然，也希望每一位參賽學生為自己能夠成為一名卓越工程師而感到驕傲。
因為，正是工程師造就了這個世界！
Engineers Shaped World!
全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽競賽主辦方
教育部高等學校自動化類專業教學指導分委員會
西門子（中國）有限公司
中國系統仿真學會
全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽競賽賽項
ITEM1過程控制賽項
ITEM2邏輯控制賽項
ITEM3運動控制賽項
ITEM4工程創新賽項
ITEM5硬件研發賽項
ITEM6工業網絡賽項
説明：過程控制和邏輯控制賽項分為高校組和高職組；其他賽項不分組別，高校與高職參賽隊同場競賽。
全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽全國分賽區
大賽在全國招募並設立各分賽區，2016年分賽區名單：
東北賽區 | 遼寧科技大學 |
華北一賽區 | 北京聯合大學 北京交通大學 |
華北二賽區 | 青島科技大學 |
西部賽區 | 太原理工大學 |
華東一賽區 | 上海應用技術大學 |
華東二賽區 | 蘇州市職業大學 |
華東三賽區 | 安徽工業大學 |
華中賽區 | 三峽大學 |
華南賽區 | 東莞理工學院 |
過程控制高職組 | 寧夏工商職業技術學院 |
邏輯控制高職組 | 蘇州市職業大學 |
全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽競賽流程
- a) 報名階段（2017-3-1~2017-5-31）參賽者直接登錄官方網站提交個人信息並組隊報名參賽。
- b) 提交參賽方案階段（2017-4-1~2017-6-30）參賽隊伍撰寫參賽方案並準備參賽作品，通過官方網站提交。説明：工業硬件研發賽項和工業軟件研發賽項（試）方案提交截止於7月15日，其他賽項都截止於6月30日。
- c) 分賽區初賽（2017-7-1~2017-7-31）參賽隊伍按照指定的時間和賽區參加初賽，比賽結果和評分記錄在案。（具體比賽時間請關注分賽區賽前發佈的初賽通知。）比賽後按照評獎規則評選獲獎名單並頒獎。
- d) 宣佈決賽入圍名單（2017-8-1）根據初賽評分決出總決賽晉級名單，全國競賽秘書處審查後統一公佈。
- 參賽報名
- 全國大學生“西門子杯”工業自動化挑戰賽面向全國所有普通高等院校和高職高專在校學生，競賽不設報名費，歡迎各位老師和同學們報名參賽。推薦參賽專業：自動化、機電、電氣、電子、計算機、通訊、物聯網、機械、智能製造等專業，鼓勵同學們跨專業組隊參賽。
- 所有參賽教師和學生均需要通過大賽官網的【報名參賽】入口進行報名，賽隊所有成員填寫個人信息註冊成功之後進行組隊，組隊成功之後下載報名表，將報名表進行打印、簽字、蓋章，再提交進入報名系統。大賽組委會會在報名截止後分批次對參賽報名表進行審核，並確保在報名截止日期之後一週內向各個參賽隊伍發佈審核結果。
- 參賽具體要求説明：
- 參賽學生僅限於普通高等學校、高等職業類院校在校全日制學生。
- 以參賽隊為基本單元，每位同學只能參加1支參賽隊，每支參賽隊只能選擇1個賽項。
- 除工程創新賽項外，所有賽項的參賽隊均由1名指導教師與不超過3名參賽選手共同組隊。其中，工程創新賽項，每支隊伍最多允許設不同學科的指導教師2名，參賽選手不超過3名。
- 工程創新和硬件研發賽項每隊最多允許2名研究生，其他賽項最多允許1名研究生。
- 指導教師可以在正式比賽前及上機練習環節對參賽學生進行指導，但不得直接參與比賽各個環節。
- 全國競賽組委會與競賽秘書處成員不得擔任所在學校參賽隊伍的指導教師，不得泄露有失競賽公允的相關信息。
- 報名成功後，請務必牢記自己的用户名和密碼，便於以後自助登錄、查詢。
- 參加工程創新、硬件研發賽項的參賽選手，在註冊前請仔細閲讀官網的法律聲明。
- 2017年競賽賽項設置
- 1. 設計開發類
- 1) 連續過程設計開發賽項（原過程控制賽項）
- 2) 邏輯控制設計開發賽項（原邏輯控制賽項）
- 3) 運動系統設計開發賽項（原運動控制賽項）
- 4) 工業信息設計開發賽項（原工業網絡賽項）
- 2. 應用實施類
- 1) 連續過程應用實施賽項（原過程控制賽項）
- 2) 邏輯控制應用實施賽項（原邏輯控制賽項）
- 3. 創新研發類
- 1) 智能創新研發賽項（原工程創新賽項）
- 2) 工業硬件研發賽項（原硬件研發賽項）
- 2017年各賽項簡介1) 連續過程設計開發賽項
- 該賽項以智能工廠、智能車間、智能產線中某個連續生產過程的升級改造為背景，參賽隊以乙方角色參與連續生產過程的升級改造過程，重點考察參賽隊員的工藝分析、生產優化、智能算法開發、控制系統設計、實施以及異常處理能力，目的是培養一流的具備連續過程行業工藝設計、優化、算法研發、控制系統設計、實施以及異常處理等綜合能力的設計、開發人才。
- 2017年賽題思路：根據提供的工藝過程，通過分析工藝流程及對象的特性，對該工藝過程進行生產優化、開車步驟設計、智能算法研發、控制系統設計、實施以及異常處理的工作。
- 參賽隊需要完成：工藝分析、工藝優化（含開車步驟設計）、儀表選型、智能算法研發、控制系統設計、安全聯鎖系統設計、現場接線（總決賽）、控制方案實施（自動開車）、異常處理（抗擾動測試總決賽）、方案答辯（總決賽）。
- 2) 連續過程應用實施賽項
- 該賽項以智能工廠、智能車間、智能產線中某個連續生產過程為背景，參賽隊以乙方角色參與連續生產過程的投產運行過程，重點考察參賽隊員的需求分析、控制系統設計、實施、動手能力以及異常處理能力，目的是培養一流的具備連續過程行業需求分析、控制系統設計、實施以及異常處理等能力的應用、實施人才。
- 2017年賽題思路：根據提供的工藝過程，通過分析工藝流程及對象的特性，對該工藝過程進行控制系統設計、實施以及異常處理的工作。
- 參賽隊需要完成：工藝分析、儀表選型、控制系統設計、控制方案實施（自動開車）、現場接線、異常處理（抗擾動測試總決賽）。
- 3) 邏輯控制設計開發賽項
- 該賽項以電梯行業為應用背景，參賽隊以乙方的角色參與到電梯行業中。重點考察對這類系統的綜合分析、生產優化、智能調度算法開發、控制系統設計、實施及異常處理能力，強調工程方法的嚴謹性和控制系統應用的完整性，在控制優化、調度方面鼓勵創新。目的是培養一流的具備流程分析、設計、優化、算法研發、控制系統設計、實施以及異常處理等綜合能力的設計、研發人才。
- 2017年賽題思路：以電梯行業為應用背景，參賽隊員需要根據題目要求完成系統分析、設計、優化、算法研發、控制系統設計、實施以及異常處理等工作。
- 參賽隊需要完成：綜合分析、生產優化、智能調度算法研發、控制方案設計、控制方案實施、異常處理、答辯（總決賽）。
- 4) 邏輯控制應用實施賽項
- 該賽項以電梯行業為應用背景，參賽隊以乙方的角色參與到電梯行業中。重點考察對這類系統的綜合分析、實施及異常處理能力，強調工程方法的嚴謹性和控制系統應用的完整性。目的是培養一流的具備離流程分析、控制系統設計、實施以及異常處理等能力的應用、實施人才。
- 2017年賽題思路：以電梯行業為應用背景，參賽隊員需要根據題目要求完成系統分析、控制系統設計、實施以及異常處理等工作。
- 參賽隊需要完成：綜合分析、控制方案設計、控制方案實施、異常處理。
- 5) 運動系統設計開發賽項
- 該賽項以智能工廠、智能車間、智能產線中運動系統為應用背景，參賽隊以項目乙方的角色參與競賽，重點考察參賽選手對運動控制系統的綜合分析、智能算法開發、控制方案設計、實施、模塊開發及異常處理能力，鼓勵在控制方案及算法方面的創新。目的是培養一流的具備運動系統分析、優化、智能算法開發、模塊研發、控制系統設計、實施以及異常處理等綜合能力的設計、研發人才。
- 2017年賽題思路：賽項分為抽象實驗對象與實際生產對象兩類，均為實物對象。其中，抽象對象（圓盤同步）考察選手對基礎運動控制系統的開發能力。實際生產對象來源於在造紙、印刷等行業中有着廣泛應用的物料卷繞系統。
- 參賽隊需要完成：對象特性及控制需求分析、控制算法設計、優化、控制系統設計、選型與調試、模塊開發、控制系統實施、異常情況處理等。
- 6) 工業信息設計開發賽項
- 該賽項以智能工廠、智能車間、智能產線中實際工業通信網絡為應用背景，重點考察參賽選手面向實際工業生產通信網絡的需求分析、通訊算法研發、網絡結構設計、優化、實施及故障處理能力，鼓勵在滿足通信需求的條件下在網絡結構設計與網絡功能實現方面的創新。目的是培養一流的具備信息網絡系統分析、優化、實施以及異常處理等綜合能力的設計、研發人才。
- 2017年賽題思路：工業信息設計開發賽項的競賽設備以工業4.0數字化工廠骨幹網絡為應用背景，體現工業生產下的高速實時網絡需求，涉及工業現場常用的虛擬網絡VLAN、路由、實時通信、無線通信、冗餘網絡等功能。參賽隊需要根據所提供的工廠描述和具體通信技術需求完成：廠區佈局分析、通信需求分析、網絡結構設計、優化、設備選型、網絡結構實施、網絡功能實現、通信驗證等。
- 7) 智能創新研發賽項
- 該賽項以智能製造領域的一項智能產品、 智能裝備、智能服務解決方案或智能工廠、智能車間、智能產線某個環節智能設備的研發過程為背景，參賽隊以創新創業團隊的角色參與比賽，主要考察選手在產品創意、設計、開發過程中技術與商業的結合能力，鍛鍊其綜合運用跨學科知識與技術的能力，目的是培養具備商業意識、紮實理論、技術知識的創新、研發類人才。
- 2017年賽題思路：在智能產品、智能裝備、智能服務、智能工廠、智能車間、智能產線等領域包括但不限於環境監測、健康及康復、智能家居、機械手等，參賽隊員在範圍內選擇研發一款智能機器人，完成產品市場調研、創意設計、開發、原型機制作等。考核具體流程包括：產品市場調研、創意設計、產品設計（撰寫方案、採用 Solid Edge 軟件實現並進行仿真測試）、樣機制作開發、原型機展示、評測、答辯等。
- 8) 工業硬件研發賽項
- 該賽項以智能製造領域的一項智能產品、智能裝備、智能服務解決方案或者智能工廠、智能車間、智能產線某個環節智能設備的研發過程為背景，由企業專家指定一項相關智能硬件設備的研發為題目，參賽隊根據題目要求，自由選擇所需硬件、軟件，完成硬件開發，主要考察選手硬件研發過程中的技術水平、工作方法和工程能力，目的是培養一流的智能硬件設計、研發類人才。
- 2017年賽題思路：針對某離散製造流程研究、開發一款具備機器視覺的傳感器，該傳感器能夠識別產品的形狀、顏色等信息，並能夠將識別的結果信息以某種形式顯示出來。具體要求如下：
- 顏色識別（能夠識別不同顏色的產品）
- 形狀識別（能夠識別不同產品的形狀，包括：原形、方形、菱形等）
- 識別結果顯示（識別的結果能夠通過聲音或者指示燈等途徑顯示出來）
- 支持標準通訊協議（能夠將識別的結果通過ProfiBus傳到西門子PLC中）
- 9) 工業軟件研發賽項（新試運行賽項）
- 該賽項以智能製造領域的一項智能產品、智能裝備、智能服務解決方案或者智能工廠、智能車間、智能產線某個環節相關軟件的研發過程為背景，由企業專家指定一項相關軟件設備的研發為題目，參賽隊根據題目要求，自由選擇所需開發語言、設備，完成軟件開發，主要考察選手軟件研發過程中的軟件設計能力、開發能力和良好規範的開發習慣，目的是培養一流的工業軟件設計、研發類人才。
- 2017年賽題思路：針對某離散製造流程研究、開發一套智能排產系統，該系統能夠根據計劃的各個訂單，統一規劃生產計劃，以達到最合理、最優的生產計劃。具體要求如下：
- 網絡下單功能（用户可通過網絡下達生產訂單）
- 過往訂單查詢功能（可以記錄、查詢過往的訂單）
- 自動排產功能（根據收到的不同要求訂單，自動生成生產計劃，鼓勵智能算法的使用）
- 自動生產下達功能（生產計劃確定後，支持通過標準通訊協議如ProfiBus，下達生產命令到西門子PLC）
- 參考資料
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- 1. 西門子杯中國智能製造挑戰賽大賽介紹 ．西門子杯中國智能製造挑戰賽[引用日期2017-02-24]
