在近日举办的2024中国大学生机械工程创新创意大赛智能制造赛决赛上,同济大学机械与能源工程学院参赛队共斩获本科生组一等奖9项,创历史最佳成绩。
本届大赛由中国机械工程学会主办,同济大学等多家单位联合承办,并携手西门子、IBM等知名企业和高校共同协办,致力于推动我国智能制造领域的技术发展与人才培育。大赛吸引了来自285所高校的1927支代表队,共计5865名选手参赛,人数创历届新高。
一等奖获奖名单
生产系统集成与调试方向
(一等奖2项)
赛题要求应用MES、WMS等软件管理生产计划、生产资源、生产运行等,运用IT/OT融合技术,实现生产管理软件与生产设备的集成。同时,根据生产需求制定计划并进行排产管理,确保生产过程的高效、有序进行。
获奖团队:李树涵、屈成、熊泰民
团队设计围绕智能化的主旨展开,各成员分别负责工业组网、PLC模块的开发与优化和数字孪生的实现与展示,采用合适的PLC架构及高度集成的数字孪生模块,提升了系统的运行效率和智能化水平。
获奖团队:孙语頔、徐梓康、张耿瑞
团队成员在规定时间内完成了赛题中的各项任务:通过编程、调试、系统集成,实现了工站的生产运行及管理;建立产线的数字孪生体,并进行了虚拟调试和虚实联动;对设备进行组网,通过防火墙设置、权限控制等技术,实现了设备互联和网络安全保障。
智能生产管控方向
(一等奖1项)
赛题要求综合应用自动化控制、机器人、机器视觉、软件开发、数据库等技术,通过编程、调试、系统集成,实现智能车间/工厂的生产运行、监控及管理。同时,用数字化方法设计智能工厂及智能产线,通过建立产线的3D数字双胞胎,进行产线的虚拟调试、仿真与验证,并实现虚实联动。
获奖团队:董维昊、陆嘉皓、凌振卫
团队成员通过专业软件,分析产线性能并进行优化;专注于生产调度与排程,制定最优的生产计划;负责MES系统的管理和监控。备赛期间通过定期的团队会议沟通解决遇到的问题。
工业互联网方向
(一等奖3项)
赛题要求通过对设备设置和组网,通过数据加密、防火墙设置、权限控制等技术,保护生产网络、办公网络、计算机系统的安全,并满足紧急数据处理需求。
获奖团队:李树涵、熊泰民、屈成
项目涵盖了工业网络组网、边缘计算和云端APP开发三个部分。团队成员分别完成网络架构的建立与数据传输的实现、后端node-red数据实时采集、客户端建立与报警处理。将物联网、边缘计算等前沿技术应用于工业互联网领域,为传统工业的数字化转型提供了有力的支持。
获奖团队:范庆羚、陈天宇、田金成
团队现场开发了基于opc ua协议和mysql的仓储模块监控系统。基于node-red平台开发了夹具坐标采集和限位报警功能模块、前端用户界面,包括登录、数据看板等功能模块;基于Navicat构建了数据库,并搭建了仓储模块-实时数据库-前段页面的通信链路。
获奖团队:徐梓康、张耿瑞、孙语頔
团队使用OPCUA通讯协议实现计算机与工站PLC的通信,最终三台计算机顺利并成功完成组网;工站PLC的数据可以实时准确地传到计算机并被成功记录在数据库中;云端网页APP也实现了可以直接调用数据库中的数据并以列表的形式显示。
工业人工智能方向
(一等奖3项)
赛题要求针对工业领域中的测量、检测、识别以及定位等应用场景,使用传统图像算法进行具体实现,以此来提高生产效率。根据要求使用机器学习或深度学习进行质量检测,提高产品质量。
获奖团队:王震洋、陈子航、汪伊恒
对于无法用常规函数直接解决的任务,团队采用嵌套的for循环,从判别像素值的角度进行解决,使用机器学习和scipy等库,实现SVC及其超参数优化、决策树训练和评估等,同时运用深度学习进行拟合,主要涉及提升拟合精度和数据增强。
获奖团队:张郑涵、陆嘉皓、董维昊
利用OpenCV等工具进行图像识别和处理,针对工业场景下的识别任务能达到较高的准确率;使用Python中Numpy、Pandas、Scikit-learn等库进行数据挖掘,为特征工程和模型训练提供了坚实的数据基础;并且构建了一个基于pytorch的预测维护模型,实现了对设备潜在故障的早期预测。
获奖团队:任晟昊、刘志豪、王力瑶
赛前充分准备,掌握opencv实现机器视觉相关的图像处理识别任务,结合神经网络模型使用时域频域信号对工业信号进行分类分析,还有多种机器学习算法进行数据分析等。在不断微调模型后,极大提高了模型精度,取得了良好成果。
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