（全国职业技能比赛：高职）GZ020生产单元数字化改造（师生同赛）赛题第2套
一、赛题背景
随着工业4.0时代的到来，数字化改造已成为制造业转型升级的关键。生产单元作为制造业的基本单元，其数字化改造对于提高生产效率、降低成本、提升产品质量具有重要意义。本赛题旨在通过模拟生产单元的数字化改造过程，考察参赛选手在智能制造领域的实践能力和创新思维。
二、赛题内容
1.改造目标：对某一生产单元进行数字化改造，实现生产过程的自动化、智能化和可视化。
2.改造任务：
分析生产单元的现状，找出存在的问题和改造的潜力。
设计数字化改造方案，包括硬件选型、软件配置、网络架构等。
实施改造方案，进行设备安装、调试和系统集成。
对改造后的生产单元进行测试和评估，优化生产流程和管理模式。
3.赛题要求：
参赛队伍需由一名教师和两名学生组成，教师作为指导，学生为主要参赛选手。
参赛队伍需在规定时间内完成改造任务，并提交改造报告和展示PPT。
改造报告需包括改造方案、实施过程、测试结果和改进建议等内容。
展示PPT需在规定时间内进行现场讲解和答辩。
三、评分标准
1.改造方案的合理性（30%）：包括硬件选型、软件配置、网络架构等是否合理、先进。
2.实施过程的规范性（30%）：包括设备安装、调试、系统集成等是否规范、高效。
3.测试结果的优越性（20%）：包括生产效率、产品质量、能耗等指标的改善程度。
4.展示答辩的表现性（20%）：包括PPT制作、讲解清晰度、答辩准确性等。
四、注意事项
1.参赛队伍需在规定时间内报名，并提交参赛队员信息。
2.参赛队伍需自行准备比赛所需的设备、材料和工具。
3.参赛队伍需遵守比赛规则，如有违规行为，将取消比赛资格。
4.比赛结果将在比赛结束后公布，优秀队伍将获得相应奖励和荣誉证书。
五、赛题实施步骤
1.现状分析：
收集生产单元的基础数据，包括设备型号、生产流程、产能等。
分析生产过程中的瓶颈和问题，如设备老化、信息孤岛、生产效率低等。
评估生产单元的数字化改造潜力，确定改造的重点和方向。
2.方案设计：
根据现状分析结果，设计数字化改造方案。
选择合适的硬件设备，如传感器、控制器、等。
配置相应的软件系统，如MES、ERP、PLM等。
构建高效的网络架构，实现设备间的互联互通。
3.改造实施：
制定详细的实施计划，包括时间表、责任人、资源需求等。
按照实施计划，进行设备安装、调试和系统集成。
对操作人员进行培训，确保熟练掌握新设备和新系统的操作方法。
4.测试评估：
对改造后的生产单元进行测试，收集相关数据。
分析测试结果，评估改造效果，如生产效率、产品质量、能耗等指标的改善程度。
根据测试结果，优化生产流程和管理模式。
5.成果展示：
准备展示PPT，包括改造方案、实施过程、测试结果和改进建议等内容。
在规定时间内进行现场讲解和答辩，展示改造成果和创新点。
六、预期效果
1.提高生产效率：通过数字化改造，实现生产过程的自动化、智能化和可视化，提高生产效率。
2.降低生产成本：优化生产流程，减少人工干预，降低生产成本。
3.提升产品质量：通过实时监控和数据分析，及时发现和解决生产过程中的问题，提升产品质量。
4.培养人才：通过比赛，培养学生和教师的实践能力和创新思维，为制造业转型升级提供人才支持。
七、技术难点与创新点
1.技术难点：
设备选型与集成：选择合适的硬件设备，并实现设备间的互联互通，是数字化改造的关键。
数据采集与分析：收集生产过程中的实时数据，并进行分析，为优化生产提供依据。
系统安全与稳定性：确保数字化系统的安全性和稳定性，防止数据泄露和系统故障。
2.创新点：
数字孪生技术应用：通过构建生产单元的数字孪生模型，实现生产过程的虚拟仿真和优化。
绿色制造理念融入：在数字化改造过程中，充分考虑节能减排，实现绿色制造。
八、比赛意义与影响
1.促进制造业转型升级：通过比赛，推动制造业向数字化、智能化方向转型升级，提高我国制造业的竞争力。
2.培养高素质人才：比赛培养了学生和教师的实践能力和创新思维，为制造业转型升级提供人才支持。
3.推动校企合作：比赛搭建了校企合作平台，促进企业与学校之间的交流与合作，共同推动制造业的发展。