“西门子杯”中国智能制造挑战赛

大学生竞赛

“西门子杯”中国智能制造挑战赛（Siemens Cup China Intelligent Manufacturing Challenge，CIMC）为教育部国际合作与交流司指导，中国仿真学会和西门子（中国）有限公司联合主办的，方向涉及智能制造领域中的科技创新、产品研发、工程设计和智能应用等，是针对智能制造发展所需的技术及创新人才进行培养及选拔的工程类竞赛。大赛主要面向全国控制科学与工程、电气工程、机械工程、仪表科学与工程、信息与通讯工程、计算机科学与技术等相关学科的研究生、本科生，和全国自动化类、机电设备类、机械设计制造类、电子信息类、计算机类及通信类等相关专业的高职、高专、技师院校学生。

赛事背景

，是由西门子公司与北京化工大学于2006年发起创办，并由中国系统仿真学会领导的面向自动化领域工程人才培养的竞赛，已成功举办十七届。竞赛秘书处挂靠于北京化工大学。原教育部副部长吴启迪教授与赵沁平院士曾七次亲临竞赛现场指导工作并颁发获奖证书。

全国大学生”西门子杯”工业自动化挑战赛不仅是各院校师生之间的交流平台，也是相关专业之间的相互交流的桥梁，从人才角度促进传统工业技术与信息化技术的两化融合。大赛环节的设计依据是西门子卓越工程师的能力模型和70余年积累的高素质人力资源模型，将卓越工程人才的具体要求在竞赛环节中得以体现，从而引导优秀工程人才的培养。因此，在比赛竞争之余，大赛更希望成为帮助有志于工程领域发展的学生成长为卓越工程人才的平台。

范围条件

竞赛方向涉及智能制造领域中的科技创新、产品研发、工程设计和智能应用等，主要面向全国控制科学与工程、电气工程、自动化、机械工程、仪表科学与工程、信息与通讯工程、计算机科学与技术等相关学科的在校本科生、研究生，和全国自动化类、机电设备类、机械设计制造类、电子信息类、计算机类及通信类等相关专业的在校高职、高专、技师院校学生。

组队规则

赛事进程

2023年第十七届

2023年8月21日消息，第十七届教育部 “西门子杯”中国智能制造挑战赛全国总决赛落幕。

经过历时3天的鏖战，合肥经济学院由该院教师卞程远、范玮指导，李子阳、顾庆虎、陈舒东组成的团队斩获智能制造工程设计与应用类赛项离散行业自动化方向（逻辑算法）（本科组）全国总决赛一等奖。安徽工程大学代表队以全国特等奖4项、一等奖5项、二等奖1项的优异成绩荣获2023年高校团体总冠军。

2024年第十八届

2024年7月16日至17日，由中国仿真学会和西门子（中国）有限公司联合主办、兰州交通大学承办的2024年第十八届“西门子杯”中国智能制造挑战赛西部三赛区比赛在兰州交通大学举行。

2024年8月11日至15日，第十八届“西门子杯”中国智能制造挑战赛全国总决赛在浙江湖州举行。安徽工程大学电气工程学院（集成电路学院）、机械与汽车工程学院、人工智能学院等学院参赛选手以全国特等奖5项、一等奖2项、二等奖2项的成绩蝉联2024年高校团体总冠军，也是此项赛事首个蝉联的高校团体总冠军。

赛程安排

2024年第十八届

报名组队：3月20日-5月31日。

方案提交与审核：6月1日-6月15日。

全国初赛：7月。

全国总决赛晋级名单公布：8月初。

全国总决赛：8月。

奖项设置

各分赛区初赛分别设置特等奖、一等奖、二等奖和三等奖，所有奖项的证书由全国竞赛组委会颁发。

（1）设队伍特等奖、一等奖、二等奖。获奖队伍由全国竞赛组委会颁发证书，获奖队伍名单将在媒体及网络上予以公布。

（2）设个人单项奖，对于竞赛中某些单项表现突出的参赛选手，可由专家组集体讨论通过设立单项奖予以鼓励。

（3）部分赛项将根据该赛项规则设立并颁发奖金。

（4）设立高校团体奖，为总决赛期间整体表现最好的学校颁发团体奖（总冠军奖杯）。

根据分赛区承办学校所在省份的参赛规模与本赛区所有参赛师生反馈综合评选，向分赛区颁发年度优秀组织奖、杰出组织奖。

对参赛队竞赛成绩优秀、并在比赛过程中给予参赛学生充分指导的指导老师，评选若干名并颁发证书，以资鼓励。

根据各个参赛院校在比赛组织等方面的表现，向优秀参赛院校颁发优秀组织奖。优秀组织奖考核的内容包括：组织报名的队伍数量、组织校赛、参与大赛组织赛项课程的学生数量、HUB工作开展情况、基于竞赛的教学活动开展情况以及大赛宣讲等活动开展情况等。

赛项设置

截止2024年，竞赛赛项分为“智能制造创新研发类”与“智能制造工程设计与应用类”两大类别。

“智能制造创新研发类”赛项培养的是参赛选手的创造力与研发能力，培养目标是产品经理与研发工程师。涉及到的方向包括但不限于智能硬件研发、智能软件研发、数字建模仿真、人工智能、智能产线、智能机器人研发等等。

智能制造创新研发类赛项：自由探索方向

赛项背景：为实现工业4.0、中国制造2025，智能制造领域需要大量具备商业头脑、进取精神的技术与商业相结合的工程人才。本赛项设立目的是面向中国制造业急需的产品经理、研发型工程师，培养参赛选手的商业意识、创新意识、产品规划、设计与研发能力，激发其去了解和掌握产品研发的流程和管理方法，锻炼其综合运用跨学科知识与技术的能力。

“智能制造工程设计与应用类”赛项包括7个赛项，每个赛项均分为本科组、高职组。本科组重点培养参赛选手的设计能力，包括但不限于控制算法、排产调度、智能网关、工艺优化、工程设计以及工程方案实施等等。高职组重点培养参赛选手的应用实施能力，包括但不限于控制方案设计、工程实施，故障排查等等。

智能制造工程设计与应用类赛项：流程行业自动化方向

赛项背景：中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署，制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题。该赛项以流程行业中某个生产过程的升级改造为背景，参赛队以乙方角色参与生产过程的升级改造。该赛项分为本科组与高职组。

2024年赛题思路（本科组）：针对某工艺流程，根据环境及题目要求，参赛队需要完成工艺分析、工艺优化（含开车步骤设计）、仪表选型、控制系统设计、安全联锁系统设计、现场接线（总决赛）、控制方案实施、异常处理（总决赛抗扰动测试）、方案答辩（总决赛）等。针对流程行业，培养具备工艺设计、优化、算法研发、控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的设计、开发人才。

2024年赛题思路（高职组）：针对某工艺流程，根据环境及题目要求，参赛队需要完成工艺分析、控制系统设计、现场接线（总决赛）、控制方案实施、异常处理（总决赛抗扰动测试）等。针对流程行业，培养具备控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的应用实施人才。

智能制造工程设计与应用类赛项：离散行业自动化方向（逻辑算法）

赛项背景：中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署，制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题，企业急需在此方面具备实际工程能力的高素质人才。该赛项以电梯群控为应用背景，参赛队以乙方的角色参与到电梯群控项目中。该赛项分为本科组与高职组。

2024年赛题思路（本科组）：初赛和决赛的应用环境均为电梯仿真对象。针对上述应用环境以及题目要求，参赛队需要完成综合分析、控制算法设计、控制方案设计、控制方案实施、异常情况处理、答辩等。培养具备流程分析、设计、优化、算法研发、控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的设计、开发人才。

2024年赛题思路（高职组）：初赛和决赛的应用环境均为电梯仿真对象。针对上述应用环境以及题目要求，参赛队需要完成综合分析、控制方案设计、控制方案实施、异常情况处理等。培养具备控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的应用实施人才。

智能制造工程设计与应用类赛项：离散行业自动化方向（工程实践）

赛项背景：中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署，制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题，企业急需在此方面具备实际工程能力的高素质人才。该赛项以某个离散行业为应用背景，参赛队以乙方的角色参与到离散行业的生产中。该赛项分为本科组与高职组。

2024年赛题思路（本科组）：初赛和决赛的应用环境均为某离散行业生产线。针对上述应用环境以及题目要求，参赛队需要完成综合分析、生产优化、控制方案设计、控制方案实施、故障处理、数字化改造、答辩等。针对离散行业，培养具备系统分析、设计、优化、控制方案设计、实施以及故障处理等综合能力的设计、开发人才。

2024年赛题思路（高职组）：初赛和决赛的应用环境均为某离散行业生产线。针对上述应用环境以及题目要求，参赛队需要完成综合分析、控制方案设计、控制方案实施、异常处理等。针对离散行业，培养具备系统分析、控制系统设计、实施以及故障处理等综合能力的应用实施人才。

智能制造工程设计与应用类赛项：离散行业运动控制方向

赛项背景：中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署，制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题。该赛项以离散行业实际产线中运动系统为应用背景，参赛队以项目乙方的角色参与竞赛。该赛项分为本科组与高职组。

2024年赛题思路（本科组）：竞赛环境分为抽象实验对象与实际生产对象两类，均为实物对象。其中，抽象对象（圆盘同步）考察选手对基础运动控制系统的开发能力。实际生产对象来源于在造纸、印刷等行业中有着广泛应用的物料卷绕系统。

针对上述应用环境以及题目要求，参赛队需要完成对象特性及控制需求分析、控制算法设计、优化、控制系统设计、选型与调试、控制系统实施、异常情况处理等。针对离散行业运动控制方向，培养具备运动系统分析、优化、智能算法开发、模块研发、控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的设计、开发人才。

2024年赛题思路（高职组）：竞赛环境分为抽象实验对象与实际生产对象两类，均为实物对象。其中，抽象对象（圆盘同步）考察选手对基础运动控制系统的开发能力。实际生产对象来源于在造纸、印刷等行业中有着广泛应用的物料卷绕系统。

针对上述应用环境以及题目要求，参赛队需要完成对象特性及控制需求分析、控制系统设计、选型与调试、控制系统实施、异常情况处理等。针对离散行业运动控制方向，培养具备运动系统分析、控制系统设计、实施以及异常处理等综合能力的应用实施人才。

智能制造工程设计与应用类赛项：信息化网络化方向

赛项背景：中国制造2025是全面提升中国制造业发展质量和水平的重大战略部署，制造业的转型升级势在必行。然而目前国内制造企业在智能化、信息化、数字化、自动化等方面仍然面临较多困难与问题。该赛项以制造业实际工业通信网络为应用背景，参赛队以乙方的角色参与到项目中。该赛项分为本科组与高职组。

2024年赛题思路（本科组）：以工业4.0数字化工厂网络的应用为背景，参赛队需要根据所提供的工厂描述和具体通讯技术需求完成：厂区布局分析、技术需求分析、网络结构设计、优化、信息安全设计、设备选型、网络结构实施、网络功能实现、通信验证等。培养具备工业网络及工业信息安全系统分析、设计、实施以及异常处理等综合能力的设计、开发人才。

2024年赛题思路（高职组）：以工业4.0数字化工厂网络的应用为背景，参赛队需要根据所提供的工厂描述和具体通讯技术需求完成：厂区网络结构实施、网络功能实现、通信验证等。培养具备工业网络及工业信息安全系统实施以及异常处理等综合能力的应用实施人才。

智能制造工程设计与应用类赛项：智能装备设计与数字孪生制造方向

赛项背景：智能制造领域尤其是高档数控机床作为中国制造2025重点发展领域，广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车工业、机床制造、船舶及海洋工程装备和能源装备等产业链优质行业。企业实现从产品研发到生产制造的不断整合是迈向智能制造的关键，也是制造业企业实现产品柔性生产和提高生产效率的必由之路。数字孪生技术成功将“机械设计—电气调试—生产规划—生产工程—生产执行—服务”全产业链环节进行整合，适用于生产全产业链。为实现转型升级目标，企业急需一批掌握知识、技术，具备数字化“设计+调试+编程”综合能力的人才。该赛项以制造业数控机床研发、调试与工艺编程为应用背景，参赛队以乙方的角色参与到项目中。该赛项分为本科组与高职组。

2024年赛题思路（本科组）：该赛项依托企业虚拟机床样机研发设计、调试、验证任务，参赛队以项目承接方即乙方的角色参与到比赛中，结合数字孪生技术，完成虚拟机床样机的设计、研发、调试与验证等工作。培养具备数字化“设计+调试+编程”等综合能力的设计、开发工程技术人才。

2024年赛题思路（高职组）：该赛项依托企业虚拟机床样机设计、调试、验证任务，参赛队以项目承接方即乙方的角色参与到比赛中，结合数字孪生技术，完成虚拟机床样机的调试、工艺编程验证等工作。培养具备数字化“调试+编程”等综合能力的应用实施技术技能人才。

智能制造工程设计与应用类赛项：精益智造系统设计与优化方向

赛项背景：精益变革是智能制造的基础。精益改革能够最大限度地减少企业在生产所占用的经营资源，降低企业管理和运营成本，使生产系统快速适应用户需求变化。精益制造运营的顶层设计将为企业节省大量在转型升级过程中的投入，是指挥企业落实信息化和自动化的必经之路。通过精益变革可以打破信息化孤岛，将制造过程透明化，应用具备人的智慧和判断力的自动化设备/工装提高生产效率，减少人为错误提高产品质量，同时积极推进智慧化检测与人工智能分析设备应用、完善智慧平台发展，打造工业“大脑”，开启智造时代。

本赛项设立的目的是培养兼具精益智造变革能力和智能设备应用能力的综合型人才，锻炼参赛选手在制造业升级应用场景下，根据有限的资源限制，应用精益变革改善手段和自动化智能工装设备（包括但不限于协作机器人）进行生产现场现状评价、现状问题归纳分析、实现智能化产线升级规划设计和应用落地等方面的综合能力。

2024年赛题思路（本科组、高职组）：以制造业中典型的人工产线升级改造为背景，参赛队需要对给定产线现状进行模拟复原，对产线现状作出准确评估，明确产线现状中存在问题，同时根据有限资源限制，设计出符合改造要求的、兼具高效和灵活交付的新型智能产线方案，能对新设计方案进行模拟实施和准确测评。具体包括：现状复原、需求分析、方案设计、方案测试、现场实施与评测、方案答辩等。

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