创新开发类

赛题一:创新开发类--节能提效的绿色制造创新设计

一、赛题背景:

工业是我国能源消耗和碳排放的主要领域之一,对全国整体实现碳达峰具有重要影响。近年来,在“双碳”目标下,我国稳步推进工业绿色低碳转型,能源资源利用效率持续提升,工业绿色发展取得积极成效。“十四五”时期,是我国应对气候变化、实现碳达峰目标的关键期和窗口期,也是工业实现绿色低碳转型发展的关键五年。2021年12月,工业和信息化部发布《“十四五”工业绿色发展规划》,阐述了“十四五”期间工业绿色发展的总体思路,按照“聚焦1个行动、构建2大体系、推动6个转型、实施8大工程”做出了整体工作安排。围绕实施工业领域碳达峰行动,构建绿色低碳技术体系、绿色制造支撑体系,推进工业向产业结构高端化、能源消费低碳化、资源利用循环化、生产过程清洁化、产品供给绿色化、生产过程数字化等方向转型,提出了34条具体举措,推动实施8个重大工程,把节能提效作为实现碳达峰碳中和目标的重点支撑,作为促进工业领域合理高效绿色用能的重要途径。

绿色制造是推动工业绿色发展的重要抓手,本质上是通过提高制造过程效率,以更小的消耗和排放来实现同样或者更大的产出价值。绿⾊制造要求在保证产品的功能、质量的前提下,综合考虑环境影响和资源效率,通过开展技术创新及系统优化,将绿⾊设计、绿⾊技术和⼯艺、绿⾊⽣产、绿⾊管理、绿⾊供应链、绿⾊就业贯穿于产品全⽣命周期中,实现环境影响最⼩、资源能源利⽤率最⾼,获得经济效益、⽣态效益和社会效益协调优化。2016年开始,工信部连续开展绿色制造名单评选,包括绿色工厂、绿色园区、绿色供应链管理企业、绿色设计产品等。同时,绿色制造标准体系和绿色制造评价机制不断完善,绿色制造体系建设稳步推进。

本赛题旨在立足绿色制造,面向工程创新设计和工程实践能力的培养,鼓励自动化、电气工程、机械工程、电子信息、计算机及相关专业的大学生主动跟踪产业趋势和科技发展前沿,激发大学生自主学习、工程实践、技术与应用创新能力的提升,引导参赛选手基于产业发展和客户需求的创新意识,积极参与科技创新与工程实践活动,培养团队协作意识和工匠精神;促进参赛高校的专业建设和改革更好的服务于国家建设科技强国、制造强国战略,加快新型工业化创新创业人才培养。

参赛选手以团队的形式报名,每个团队参赛选手不超过4人,其中,研究生不超过1人,鼓励学生跨院系、跨专业组队;每个团队指导教师不超过2人,鼓励高校教师和企业工程师双导师进行参赛指导。

整体赛程分区域初赛全国总决赛两个比赛阶段,区域初赛主要采用作品讲解和答辩的方式;全国总决赛采用作品讲解+DEMO演示+现场答辩的方式,鼓励参赛选手完成作品的样机/系统制作并现场展示,对于作品中使用汇川技术的软硬件产品的,大赛组委会将给予一定范围内的支持。

区域初赛和全国总决赛的评分标准另行公布。

二、任务要求:

参赛选手围绕“节能、降碳、提效、智慧”等绿色制造的关键词,自行选择“高能耗行业生产过程工艺优化、电机节能与能效提升、产线智能优化、绿色工厂/园区智能化升级、零碳工厂、新型储能与可再生能源协同利用、工业绿色微电网、能耗数据监控与管理、碳资产与废弃物管理、绿色工业产品、节能环保装备、绿色供应链管理系统、数字化能源管理系统”等某一个主题,或自行确定一个绿色制造相关主题,设计产品或解决方案。

1、设计基础条件

选手自行选择某一个主题,调研某个行业、某个场景的通用需求,或者某个真实工厂、园区的实际需求,分析客户的痛点,完成产品或方案的创新创意、设计开发、原型制作等。

2、作品内容和要求

区域初赛阶段选手需要完成作品的构思和设计工作,完成作品方案。选手提供的作品方案需要包括但不限于以下内容:摘要,行业/项目背景,市场/需求分析,预期成果,技术选型,方案设计,团队介绍。另外可根据选题情况,自行增加诸如实施计划、应用案例、成本分析等内容。技术选型如需使用PLC、变频器、HMI人机界面、伺服、气动电机、传感器、物联网关、工业机器人、储能系统、工业云平台等产品,需要使用汇川品牌(相关产品介绍请参加汇川技术官网https://www.inovance.com)。

通过区域初赛后进入全国总决赛的团队,需要在初赛作品的构思和设计基础上,完成作品的实现和运作,形成CDIO的完整闭环。硬件系统需要完成样机的制作,且能够实现区域初赛方案中的主要功能;软件系统需要完成主要功能的开发,提交封装完成的软件。决赛作品还需要完成DEMO系统的功能、性能等测试,并在初赛作品方案基础上完善报告内容,增加测试报告、项目总结等内容。决赛现场需携带硬件样机/软件系统进行现场DEMO演示。

进入决赛的参赛作品如需使用PLC、变频器、HMI人机界面、伺服、气动电机、传感器、物联网关、工业机器人、储能系统、工业云平台等产品实现的,需要使用汇川品牌产品(相关产品介绍请参加汇川技术官网https://www.inovance.com),汇川技术为需要采购汇川产品完成DEMO原型制作的团队提供2000元采购基金。

区域初赛阶段和全国总决赛阶段必须为同一选题作品;初赛阶段采用现场作品讲解+答辩的方式进行;决赛阶段采用作品讲解+DEMO演示+答辩的方式进行。

 

3、需要提交的材料

1) 提交的作品需要包括Word文档和PPT演示文稿两个部分,分别保存成PDF格式进行提交,如需补充更多材料(如作品演示视频)可以另附。

2) 区域初赛作品提交需要在指定时间内(2024年4月15日前)通过大赛官方平台进行提交。全国总决赛作品需要在指定时间内(预计2024年7月10日前,如有调整,以大赛决赛通知时间为准)提交。

3) 在提交作品的指定时间内,作品可以多次修改、提交,评审以最后版本为准,提交时间截止后不接受修改,比赛现场不接受作品方案更新。