关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛数字孪生设计挑战赛季与赛事安排的通知（第5号通知）
自第十二届大赛开始， 全国大学生机械创新设计大赛分成两个赛季： 2026 年作品创新设计竞赛赛季（简称常规赛赛季）和 2027 年作品数字孪生设计挑战赛赛季（简称挑战赛赛季）。
- 竞赛类别
- 其它竞赛
通知正文
各省（自治区、直辖市）赛区组委会、慧鱼组竞赛组委会：
各大区机械原理教学研究会、机械设计教学研究会、各省市金工研究会：
全国各有关高等学校：
自第十二届大赛开始，全国大学生机械创新设计大赛分成两个赛季：2026年作品创新设计竞赛赛季（简称常规赛赛季）和2027年作品数字孪生设计挑战赛赛季（简称挑战赛赛季）。
2026年7月17日~20日，第十二届全国大学生机械创新设计大赛常规赛全国现场决赛在哈尔滨工业大学成功举办，共评出全国一等奖173项、二等奖289项、三等奖339项。
根据第十二届全国大学生机械创新设计大赛的总体安排，自2026年9月启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年作品数字孪生设计挑战赛季。现发布启动2027年数字孪生设计挑战赛有关通知（第5号通知），见附件。请各赛区、各高校师生及时下载，积极报名参赛。
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛（第5号通知）PDF版.zip
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛（第5号通知）WORD版.zip
全国大学生机械创新设计大赛组委会
2026年9月15日
附件内容
附件：第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛（第5号通知）PDF版/关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛季的通知（第5号通知）.pdf
第十二届全国大学生机械创新设计大赛文件
关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛
数字孪生设计挑战赛季与赛事安排的通知
（第5号通知）
各省（自治区、直辖市）赛区组委会、慧鱼组竞赛组委会：
各大区机械原理教学研究会、机械设计教学研究会、各省市金工研究会：
全国各有关高等学校：
自第十二届大赛开始，全国大学生机械创新设计大赛分成两个赛季：
2026年作品创新设计竞赛赛季（简称常规赛赛季）和2027年作品数字孪生
设计挑战赛赛季（简称挑战赛赛季）。
2026年7月17日~20日，第十二届全国大学生机械创新设计大赛常规
赛全国现场决赛在哈尔滨工业大学成功举办，共评出全国一等奖173项、
二等奖289项、三等奖339项。
根据第十二届全国大学生机械创新设计大赛的总体安排，自2026年9
月启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年作品数字孪生设计挑
战赛季。现将有关事项通知如下：
一、数字孪生设计挑战赛举办的目的
为深入贯彻落实制造强国、数字中国建设战略部署，充分发挥数字孪生
作为信息与制造技术的关键支撑作用，全国大学生机械创新设计大赛数字
孪生设计挑战赛本着以赛促教、以赛促学、赛创结合的办赛理念，引导高等
学校在教学中注重培养青年学子数智融合创新的设计意识、多学科交叉的
设计能力与团队协作精神；推动数字化设计技术在高校教学中的应用，提高
学生数字建模表达能力、工程创新思维和机电系统全流程设计能力，为培养
高素质复合型人才创造条件。
二、数字孪生设计挑战赛的内容
第十二届全国大学生机械创新设计大赛的主题为“灵巧·智能，美好生
活”。2027年挑战赛赛季的内容为“第十二届大赛常规赛获奖作品及企业选
题作品数字孪生设计与改进制作”。
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第十二届全国大学生机械创新设计大赛第5号通知
本届大赛的数字孪生设计挑战赛提倡深度融合智能技术、数字（孪生）
技术或5G+通信等技术，构建作品原型的多维、多时空尺度、多学科、多物
理量的数字孪生体，仿真和刻画作品原型在真实应用场景中的属性、行为，
实现数字孪生体与作品原型的连接与集成运行，并结合传感器实现物理感
知与数字孪生体的实时映射互动。根据运行数据进行改进设计与制作，以提
升作品技术与经济性能。
第十二届大赛数字孪生设计挑战赛分为两项任务、两个阶段，具体如下：
第一项任务：完成数字孪生挑战1.0
构建作品原型的数字孪生体，通过这个数字孪生体对作品原型进行分
析、迭代，提出改进设计思路。具体须完成以下工作内容：
1）“抽取”作品原型的设计数据，利用具有MBD功能的CAD/CAE软
件构建作品原型所有零件的三维模型，选取2至3个关键零件（必须包含
一个运动零件）构建其MBD模型；
2）进行机电一体化概念设计（MCD），完成空间模型的构建；
3）构建数据库，用以“存放”设计数据等，使设计数据贯穿于产品生
命周期（ PLM）；
4）在构建空间模型的基础上，按照“内聚”原则，使用“硬件在环”
（通俗理解就是使用物理世界的控制器，在工业软件中控制空间模型）构建
行为模型（控制规则和逻辑），完成数字孪生体的构建；
5）通过这个数字孪生体对作品原型进行分析、迭代，提出改进设计思
路。
第一项任务完成后，在正式报名时提交材料包括：针对上述5点内容
的研究报告、介绍研究工作视频录像（2分钟内）。
第二项任务：完成数字孪生挑战2.0和3.0
建立数字孪生体与作品原型的连接与集成，使数字孪生体与作品原型
实时同步；完成对作品原型机械性能有显著影响的1至2项改进设计，以
及改进后的作品数字孪生体与作品实物。主要完成以下几项工作内容：
1）在作品原型部署必要的传感器；采集控制器数据、运动数据、环境
数据等；
2）使用工业通信标准（OPC)或工业常见通讯协议(modbustcp，串口通
信)，完成数字孪生体与作品原型的连接；基于OPC或工业常见通信协议实
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第十二届全国大学生机械创新设计大赛第5号通知
现数字孪生体端与物理端的信号映射；
3）进行通讯测试和系统调试，实现数字孪生体与作品原型同步运行，
取得作品原型和数字孪生体运行原始数据；
4）选择显著影响作品原型工作性能的1至2项改进设计点进行作品的
数字化改进设计；完成改进设计作品的数字孪生体空间模型构建，并进一步
优化、迭代；
5）完成改进设计后作品实物制作，完成调试运行，比对数据，判断改
进工作的有效性；改进设计后的主要图纸（包括纸质、电子文档）。
第二项任务完成后需提交：总体研究报告，原型作品改进后的数字孪生
体样机和实物模型并附主要图纸，数字孪生体运行验证视频（3分钟内），
数据分析等。
第十二届大赛数字孪生设计挑战赛进程分为两个阶段：
第一阶段：时间2026年9月~12月。具体工作：（1）完成参赛作品预
报名；（2）完成数字孪生挑战第一项任务；（3）按时提交正式报名表、研究
报告和研究视频录像。经赛区或全国组委会组织专家审核通过后的正式报
名作品，方可进入挑战赛第二阶段。
第二阶段：时间2027年1月~6月。具体工作：（1）完成数字孪生挑战
第二项任务和参赛材料提交；（2）正式报名作品参加挑战赛省级预赛；（3）
省赛推荐作品参加全国决赛。
对本届大赛数字孪生设计挑战赛内容的进一步说明等事宜，见与本通
知一同发布的《第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设
计挑战赛参赛须知》。
三、组织与领导
第十二届全国大学生机械创新设计大赛主办单位为：全国大学生机械
创新设计大赛组委会；承办单位为：全国机械原理教学研究会、全国机械设
计教学研究会、金工研究会、北京中教仪人工智能科技有限公司、深圳市产
教融合促进会；2027年挑战赛季决赛承办单位为：天津理工大学。
全国大学生机械创新设计大赛组委会（以下简称全国组委会）负责大赛
的组织、评审与宣传等工作。日常工作由全国组委会秘书处承担。
各赛区组委会负责本赛区挑战赛的组织领导、协调与宣传工作。各赛区
在确定本届赛区挑战赛预赛时间后，务必及时报送全国组委会秘书处。全国
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第十二届全国大学生机械创新设计大赛第5号通知
组委会向各赛区委派1~3名“全国评委”参加预赛工作。凡未报送预赛时间
和没有“全国评委”参加预赛评审的赛区比赛，全国组委会将不予认可，且
在分配参加全国决赛名额时不予考虑。
对正式报名参加挑战赛作品少于一定数量（具体视报名数确定）的赛区，
可在全国组委会协调下，多赛区联合采用线上或线下比赛方式，完成预赛评
审和全国决赛参赛作品的推荐工作。
在全国组委会的指导下，慧鱼组竞赛组委会负责组织慧鱼组挑战赛的
预赛工作，包括发布预赛通知，进行赛前指导培训等。
四、挑战赛参赛条件与方式
1．参赛资格：1）获得第十二届全国大学生机械创新设计大赛省（直
辖市、自治区）二等奖以上作品的学校，均可用此获奖作品组队报名参加本
届数字孪生设计挑战赛；2）开设“智能制造工程专业”和“数字孪生设计
微专业”高校的学生，结合企业需求的选题可申请报名参赛，经审查同意
后方有资格正式报名参赛。大赛组委会将严格控制这类参赛作品的占比不
超过全部参赛作品的10%。
2．参赛条件：获得参赛资格高校的在校研究生、本科生、专科生（含
2027届毕业生）均可根据获奖作品组队，通过学校报名参赛。每个参赛队
学生人数不得多于6人（可更换原获奖作品参赛人员），指导教师不多于2
人。每个学生只能参加一个作品的数字孪生设计挑战赛，每位教师指导的作
品进入全国决赛的数量不超过3项。
3．参赛方式：具有参赛资格的学校接到大赛通知后，首先进行选题和
组队，10月20日前在大赛官网上完成预报名；然后开始学习和研究，按时
完成挑战赛第一项任务，进行作品原型的数字孪生体构建等，撰写第一阶段
研究报告，按时间节点在大赛官网上提交正式报名表；随后进入挑战赛第二
项任务的研究，在规定的时间节点前，完成原型作品改进后的数字孪生体样
机和实物模型制作，按后续通知提交总体研究报告，参加省级预赛。省赛按
一定比例推荐优秀作品参加全国决赛。
五、本届大赛数字孪生设计挑战赛相关进程的重要时间节点
1．2026年9月发布关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛
2027年数字孪生设计挑战赛季与赛事安排的通知，有计划参加挑战赛赛季
的高校，可积极安排教师参加由大赛组委会秘书处组织、有关单位承办的多
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第十二届全国大学生机械创新设计大赛第5号通知
期数字孪生技术教师培训班；
2．2026年10月20日前完成参赛作品的网上预报名，在大赛官网
（https://umic.moocollege.com）按要求填报并提交预报名表电子版；
3.2026年12月30日前，各参赛队提交正式报名表、数字孪生挑战赛
第一阶段研究报告和视频录像；各赛区组委会或全国组委会审核后，于2027
年1月15日公布通过挑战赛第一阶段工作审核的参赛队名单；
4．各赛区应在2027年4月21日前完成挑战赛预赛，2027年4月30
日前，按大赛通知要求报送预赛结果；各赛区务必在挑战赛预赛开幕日前20
天将本赛区评审委员会名单、预赛时间、地点等信息报送全国组委会秘书处
联系人；
5．全国组委会将于2027年5月中旬公布参加挑战赛全国决赛的作品
名单；
6．挑战赛全国决赛初步定于2027年6月中旬在天津理工大学（地点：
天津市）举行，具体时间将在大赛后续通知中明确。
六、挑战赛评奖
本届大赛2027年数字孪生设计挑战赛将设立金奖、银奖、铜奖，以表
彰参赛队取得的成绩；设立“优秀指导教师”和“优秀组织奖”等奖项，对
挑战赛指导和组织工作优秀的个人和单位给予表彰奖励。
七、数字孪生设计技术的培训
本届大赛2027年作品数字孪生设计挑战赛所需掌握的知识、技能的培
训工作由深圳市产教融合促进会负责；“全国大学生机械创新设计大赛成果
推进办公室”负责安排实施。
八、其他事项
1．全国大学生机械创新设计大赛组委会秘书处联系人及联系方式：
王晶教授陕西省西安市，西安交通大学机械工程学院（710049），
Email： jwang@xjtu.edu.cn
杜静教授重庆市沙坪坝区大学城南路，科学中心10号楼，重庆大
学 机械与运载工程学院（ 400030）， Email ： dujng@icqu.du.ecn
郭卫东教授北京市昌平区沙河高教园，北京航空航天大学机械工程及
自动化学院（ 102206 ）， Email ： guowd@buaa.du.ecn
李团结教授陕西省西安市，西安电子科技大学机电工程学院（710071），
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第十二届全国大学生机械创新设计大赛第5号通知
Email： tjli888@126.com
2．本届大赛2027年数字孪生设计挑战赛的进一步信息将陆续发文通
知，并在全国大学生机械创新设计大赛官网（https://umic.moocollege.com）
和天津理工大学校园网上设立的本届大赛2027年数字孪生设计挑战赛网页
（ http://12umic.tjut.edu.cn） 中发布。
3.深圳市产教融合促进会办公室联系人及联系方式：
陈玥 老师 ，电话： 0755-82805236， Email： 40509074@qq.com，网址：
www.peipusz.cn
4．慧鱼组竞赛组委会联系人及联系方式：
联系人：北京中教仪人工智能科技有限公司杨永军，电话：010-
68460066 ， 15110272493 ， Email： umic2026@cedutech.com, 网址：
www.cedutech.com
5.挑战赛申诉、投诉受理人及联系方式：
刘江南教授湖南长沙市岳麓区麓山南路，湖南大学机械与运载工程学
院 （ 410082）， Email ： ujaniilnang@hnu.du.ecn
全国大学生机械创新设计大赛组委会
202 6 年 9 月 15 日
附件一：
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛作品预报名表
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第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛作品预报名表
附件一
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛
作品预报名表
作品原型名称
作品类别水产品初加工□叶菜洁净化□是否属慧鱼组：是□/否□
仿生蝴蝶□企业选题作品□
所在学校 邮政编码
联系人联系人通讯地址
电 话 手机 Email
姓名性别学籍层次所学专业
挑 1
战 2
赛 3
参
赛 4
者 5
6
指 姓名 性别 职称 专业
导 1
教
师 2
作品原型
（或企业
选题机械）
内容简介
（限400字
以内）
7
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛作品预报名表
作品原型
（或企业
选题机械）
照片，现有
数字孪生
技术基础
（限 300字
以内）
作品原型
获奖证书
照片（或企
业选题机
械研究思
路，限 300
字）
备注
填写说明：1）本表是作品预报名表，用于作品立项，每个常规赛获奖作品只能报一项数字孪生挑战
赛作品，最终参赛者等信息可以正式报名表为准；2）请选勾作品类别；3）联系人建议为参赛指导
教师；4）每个作品的参赛者不超过6人，其中“学籍层次”指研究生、本科、专科；指导教师不超过
2人；5）现有数字孪生技术基础，指学校开设数字孪生相关课程、建立实验室情况；6）请在“作品
原型获奖证书照片”对应空格粘贴获最高奖证书；7）本表用小四号宋体单倍行距填写，如填写不下
允许用更小的字号。如须打印，请务必双面打印在一张A4纸上；如上栏空间不够，可不打印本填写
说明。8）附填表勾选特别符号：■。
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附件：第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛（第5号通知）PDF版/第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛参赛须知.pdf
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛参赛须知
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛
参赛须知
根据《关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战
赛季与赛事安排的通知》（以下简称第5号通知）精神，为帮助各赛区和参赛师生准确
理解本届大赛数字孪生挑战赛的竞赛要求，现将有关事项通知如下：
一、2027数字孪生设计挑战赛赛季内容
第十二届全国大学生机械创新设计大赛的主题为“灵巧·智能，美好生活”，2027
年挑战赛赛季的内容为“第十二届大赛常规赛获奖作品及企业选题作品数字孪生设计
与改进制作”。本届大赛前面所发通知中关于作品选题、名称、各校在省级预赛中参赛
作品的数量限制作品尺寸的建议、、对工程图纸和对仿生蝴蝶的所有要求，除了特别说
明外，在挑战赛季依然需要遵守执行。
挑战赛提倡深度融合智能技术、数字（孪生）技术或5G+通信等技术，构建作品原
型的多维度多时空尺度、、多学科交叉多物理量、耦合的数字孪生体，精准仿真与映射
作品原型在真实应用场景中的属性、行为，实现数字孪生体与作品原型物理实体的连接
与集成协同运行并结合传感器实现物理感知与数字孪生体的实时映射互动。，参赛队基
于运行数据开展设计迭代优化与实体作品改进制作，提升作品技术、经济性能。
数字孪生（TnwilatigDi，又称数字镜像、数字映射）是对物理实体构建的多维度、
高保真的数字化映射系统，可实现物理世界与数字空间的双向实时数据交互：既能实时
接收物理实体的运行状态数据，也可反向对物理实体的运行过程进行精准调控，已在产
品全生命周期的设计、制造、运维全流程落地应用。
1.产品设计场景：依托建模工具搭建机电控一体化、多物理场耦合的系统级产品数
字孪生体，实现与物理对象、真实工况运行、环境的实时交互运行，为产品提供设计方
案优化、全流程虚拟验证、多领域联合仿真、跨团队协同设计、可靠性与安全性量化评
估等核心能力，大幅降低设计试制成本。
2.制造场景：涉及质量管控、供应链管理、生产制造、仓储服务、安全生产、节能
减排等大赛作品数字孪生设计挑战赛赛项不涉及，。数字孪生微专业企业选题可能涉及。
3.运维场景：通过采集与分析产品运行过程中的多源数据，实现对产品运行状态的
精准感知。结合大数据与人工智能技术开展深度数据挖掘，进行健康管理、设备运行参
数智能优化、远程可视化维护指导、备品备件智能调度等高附加值服务。
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第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛参赛须知
本届大赛作品数字孪生挑战赛主要涉及产品设计场景。以参赛作品原型为载体，通
过构建高精度数字孪生体、虚实系统集成运行、实体作品迭代升级，系统性培养参赛学
生运用新原理、新技术，优化作品结构，提升产品性能。
在大赛第5号通知第四节，1参赛资格2）中，开设“智能制造工程专业”和“数
字孪生设计微专业”高校的学生结合企业需求的选题，可不受上述选题、内容、作品尺
寸要求，但仍需遵守“参赛作品名称必须用中文表述”的要求。特别强调，该部分类选
题不能使用老师已经结题的科研成果参赛，包括在2026年9月前发表的研究论文内容。
二、赛事全国决赛前关键节点和要求
1. 2026 年 10 月 20 日 前， 提交 预 报名表 。大赛官网 （ https://umic.moocollege.com）
将在2026年10月10~20日开启预报名通道，请参赛队务必按要求、按时完成预报名。
特别说明，只有预报名的参赛队，才能获得正式报名资格。
2.2026年12月30日前，按大赛后续通知要求，提交正式报名表和第一阶段研究报
告及视频录像。 大赛官网 （ https://umic.moocollege.com） 将在 2026 年 12 月 20 ~ 30 日 开
启正式报名通道。为统筹本届挑战赛赛事安排，挑战赛预报名和正式报名均需在大赛官
网上完成，未在大赛官网上报名的队伍，不能参加省级预赛和全国决赛。
3.2027年4月21日前各赛区（或在全国大赛秘书处协调下多个赛区联合）采取线
下或线上竞赛方式，完成省级预赛。预赛前参赛队需完成原型作品改进后的数字孪生体
样机和实物模型制作，作品总体研究报告和完整研究工作视频录像。
4.本届大赛全国决赛名额的分配办法将在大赛后续通知中公布。各赛区完成预赛后
于2027年4月30日前将预赛结果和推荐参加挑战赛全国决赛作品名单等材料报全国大
赛秘书处。
三、挑战赛作品的评审
评审采用综合评价，评价观测点有以下几个方面：
1．合理性和实用性
1）数字孪生模型对作品原型行为描述的准确度；2）应用数字孪生技术完成改进
设计的合理性与可靠性；3）作品原型改进后的技术经济性，市场推广价值。
2．技术实现难度
1）作品原型和数字孪生模型的复杂程度；2）数字孪生系统的稳定性与可靠性；
3）数字孪生系统涉及数据处理与分析、控制技术或通讯技术的复杂程度。
3.改进作品制作评价
1）功能实现；2）设计、制作、费用的合理性；3）运行可靠性。
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第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛参赛须知
4．现场介绍和答辩
1）现场介绍及作品设计、运行演示环节讲述的清晰度；2）答辩与质疑环节回答
问题的正确性。
四、参赛条件中增加了在校研究生。研究生、本、专科生均含2027届毕业生，研
究生含博士研究生。
五、在大赛组委会的领导和协调下，赛区组委会负责本赛区挑战赛的组织、协调与
宣传工作。学生参赛队不能擅自参加其他赛区的预赛。
六、各学校参赛所需费用，由学校自行承担，不得向学生个人收取任何费用。
七、参考文献
[1]李双寿等.数字孪生在智能制造中的工程实践[M].北京：机械工业出版社，2024.
[2]陶飞等.数字孪生及车间实践[M].北京：清华大学出版社，2021.
[3]方志刚.复杂装备系统数字孪生[M].北京：机械工业出版社，2021.
[4]迈克尔格里夫斯.智能制造之虚拟完美模型驱动创新与精益产品[M].方志刚等
译.北京：机械工业出版社，2019.
八、全国大赛秘书处负责解释和说明有关本届大赛通知和要求及其他未尽事宜，也
欢迎全国广大师生了解和询问。
全国大学生机械创新设计大赛组委会
2026 年 9月 15 日
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附件：第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛（第5号通知）WORD版/关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛季的通知（第5号通知）.docx
关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛
数字孪生设计挑战赛季与赛事安排的通知
（第5号通知）
各省（自治区、直辖市）赛区组委会、慧鱼组竞赛组委会：
各大区机械原理教学研究会、机械设计教学研究会、各省市金工研究会：
全国各有关高等学校：
自第十二届大赛开始，全国大学生机械创新设计大赛分成两个赛季：2026年作品创新设计竞赛赛季（简称常规赛赛季）和2027年作品数字孪生设计挑战赛赛季（简称挑战赛赛季）。
2026年7月17日~20日，第十二届全国大学生机械创新设计大赛常规赛全国现场决赛在哈尔滨工业大学成功举办，共评出全国一等奖173项、二等奖289项、三等奖339项。
根据第十二届全国大学生机械创新设计大赛的总体安排，自2026年9月启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年作品数字孪生设计挑战赛季。现将有关事项通知如下：
一、数字孪生设计挑战赛举办的目的
为深入贯彻落实制造强国、数字中国建设战略部署，充分发挥数字孪生作为信息与制造技术的关键支撑作用，全国大学生机械创新设计大赛数字孪生设计挑战赛本着以赛促教、以赛促学、赛创结合的办赛理念，引导高等学校在教学中注重培养青年学子数智融合创新的设计意识、多学科交叉的设计能力与团队协作精神；推动数字化设计技术在高校教学中的应用，提高学生数字建模表达能力、工程创新思维和机电系统全流程设计能力，为培养高素质复合型人才创造条件。
二、数字孪生设计挑战赛的内容
第十二届全国大学生机械创新设计大赛的主题为“灵巧·智能，美好生活”。 2027年挑战赛赛季的内容为“第十二届大赛常规赛获奖作品及企业选题作品数字孪生设计与改进制作”。
本届大赛的数字孪生设计挑战赛提倡深度融合智能技术、数字（孪生）技术或5G+通信等技术，构建作品原型的多维、多时空尺度、多学科、多物理量的数字孪生体，仿真和刻画作品原型在真实应用场景中的属性、行为，实现数字孪生体与作品原型的连接与集成运行，并结合传感器实现物理感知与数字孪生体的实时映射互动。根据运行数据进行改进设计与制作，以提升作品技术与经济性能。
第十二届大赛数字孪生设计挑战赛分为两项任务、两个阶段，具体如下：
第一项任务：完成数字孪生挑战1.0
构建作品原型的数字孪生体，通过这个数字孪生体对作品原型进行分析、迭代，提出改进设计思路。具体须完成以下工作内容：
1）“抽取”作品原型的设计数据，利用具有MBD功能的CAD/CAE软件构建作品原型所有零件的三维模型，选取2至3个关键零件（必须包含一个运动零件）构建其MBD模型；
2）进行机电一体化概念设计（MCD），完成空间模型的构建；
3）构建数据库，用以“存放”设计数据等，使设计数据贯穿于产品生命周期（PLM）；
4）在构建空间模型的基础上，按照“内聚”原则，使用“硬件在环”（通俗理解就是使用物理世界的控制器，在工业软件中控制空间模型）构建行为模型（控制规则和逻辑），完成数字孪生体的构建；
5）通过这个数字孪生体对作品原型进行分析、迭代，提出改进设计思路。
第一项任务完成后，在正式报名时提交材料包括：针对上述5点内容的研究报告、介绍研究工作视频录像（2分钟内）。
第二项任务：完成数字孪生挑战2.0和3.0
建立数字孪生体与作品原型的连接与集成，使数字孪生体与作品原型实时同步；完成对作品原型机械性能有显著影响的1至2项改进设计，以及改进后的作品数字孪生体与作品实物。主要完成以下几项工作内容：
1）在作品原型部署必要的传感器；采集控制器数据、运动数据、环境数据等；
2）使用工业通信标准（OPC)或工业常见通讯协议(modbus tcp，串口通信)，完成数字孪生体与作品原型的连接；基于OPC或工业常见通信协议实现数字孪生体端与物理端的信号映射；
3）进行通讯测试和系统调试，实现数字孪生体与作品原型同步运行，取得作品原型和数字孪生体运行原始数据；
4）选择显著影响作品原型工作性能的1至2项改进设计点进行作品的数字化改进设计；完成改进设计作品的数字孪生体空间模型构建，并进一步优化、迭代；
5）完成改进设计后作品实物制作，完成调试运行，比对数据，判断改进工作的有效性；改进设计后的主要图纸（包括纸质、电子文档）。
第二项任务完成后需提交：总体研究报告，原型作品改进后的数字孪生体样机和实物模型并附主要图纸，数字孪生体运行验证视频（3分钟内），数据分析等。
第十二届大赛数字孪生设计挑战赛进程分为两个阶段：
第一阶段：时间2026年9月~12月。具体工作：（1）完成参赛作品预报名；（2）完成数字孪生挑战第一项任务；（3）按时提交正式报名表、研究报告和研究视频录像。经赛区或全国组委会组织专家审核通过后的正式报名作品，方可进入挑战赛第二阶段。
第二阶段：时间2027年1月~6月。具体工作：（1）完成数字孪生挑战第二项任务和参赛材料提交；（2）正式报名作品参加挑战赛省级预赛；（3）省赛推荐作品参加全国决赛。
对本届大赛数字孪生设计挑战赛内容的进一步说明等事宜，见与本通知一同发布的《第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛参赛须知》。
三、组织与领导
第十二届全国大学生机械创新设计大赛主办单位为：全国大学生机械创新设计大赛组委会；承办单位为：全国机械原理教学研究会、全国机械设计教学研究会、金工研究会、北京中教仪人工智能科技有限公司、深圳市产教融合促进会；2027年挑战赛季决赛承办单位为：天津理工大学。
全国大学生机械创新设计大赛组委会（以下简称全国组委会）负责大赛的组织、评审与宣传等工作。日常工作由全国组委会秘书处承担。
各赛区组委会负责本赛区挑战赛的组织领导、协调与宣传工作。各赛区在确定本届赛区挑战赛预赛时间后，务必及时报送全国组委会秘书处。全国组委会向各赛区委派1~3名“全国评委”参加预赛工作。凡未报送预赛时间和没有“全国评委”参加预赛评审的赛区比赛，全国组委会将不予认可，且在分配参加全国决赛名额时不予考虑。
对正式报名参加挑战赛作品少于一定数量（具体视报名数确定）的赛区，可在全国组委会协调下，多赛区联合采用线上或线下比赛方式，完成预赛评审和全国决赛参赛作品的推荐工作。
在全国组委会的指导下，慧鱼组竞赛组委会负责组织慧鱼组挑战赛的预赛工作，包括发布预赛通知，进行赛前指导培训等。
四、挑战赛参赛条件与方式
1． 参赛资格：1）获得第十二届全国大学生机械创新设计大赛省（直辖市、自治区）二等奖以上作品的学校，均可用此获奖作品组队报名参加本届数字孪生设计挑战赛；2）开设“智能制造工程专业”和“数字孪生设计微专业” 高校的学生，结合企业需求的选题可申请报名参赛，经审查同意后方有资格正式报名参赛。大赛组委会将严格控制这类参赛作品的占比不超过全部参赛作品的10%。
2．参赛条件：获得参赛资格高校的在校研究生、本科生、专科生（含2027届毕业生）均可根据获奖作品组队，通过学校报名参赛。每个参赛队学生人数不得多于6人（可更换原获奖作品参赛人员），指导教师不多于2人。每个学生只能参加一个作品的数字孪生设计挑战赛，每位教师指导的作品进入全国决赛的数量不超过3项。
3．参赛方式：具有参赛资格的学校接到大赛通知后，首先进行选题和组队，10月20日前在大赛官网上完成预报名；然后开始学习和研究，按时完成挑战赛第一项任务，进行作品原型的数字孪生体构建等，撰写第一阶段研究报告，按时间节点在大赛官网上提交正式报名表；随后进入挑战赛第二项任务的研究，在规定的时间节点前，完成原型作品改进后的数字孪生体样机和实物模型制作，按后续通知提交总体研究报告，参加省级预赛。省赛按一定比例推荐优秀作品参加全国决赛。
五、本届大赛数字孪生设计挑战赛相关进程的重要时间节点
1．2026年9月发布关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛季与赛事安排的通知，有计划参加挑战赛赛季的高校，可积极安排教师参加由大赛组委会秘书处组织、有关单位承办的多期数字孪生技术教师培训班；
2．2026年10月20日前完成参赛作品的网上预报名，在大赛官网（https://umic.moocollege.com）按要求填报并提交预报名表电子版；
3. 2026年12月30日前，各参赛队提交正式报名表、数字孪生挑战赛第一阶段研究报告和视频录像；各赛区组委会或全国组委会审核后，于2027年1月15日公布通过挑战赛第一阶段工作审核的参赛队名单；
4．各赛区应在2027年4月21日前完成挑战赛预赛，2027年4月30日前，按大赛通知要求报送预赛结果；各赛区务必在挑战赛预赛开幕日前20天将本赛区评审委员会名单、预赛时间、地点等信息报送全国组委会秘书处联系人；
5．全国组委会将于2027年5月中旬公布参加挑战赛全国决赛的作品名单；
6．挑战赛全国决赛初步定于2027年6月中旬在天津理工大学（地点：天津市）举行，具体时间将在大赛后续通知中明确。
六、挑战赛评奖
本届大赛2027年数字孪生设计挑战赛将设立金奖、银奖、铜奖，以表彰参赛队取得的成绩；设立“优秀指导教师”和“优秀组织奖”等奖项，对挑战赛指导和组织工作优秀的个人和单位给予表彰奖励。
七、数字孪生设计技术的培训
本届大赛2027年作品数字孪生设计挑战赛所需掌握的知识、技能的培训工作由深圳市产教融合促进会负责；“全国大学生机械创新设计大赛成果推进办公室”负责安排实施。
八、其他事项
1．全国大学生机械创新设计大赛组委会秘书处联系人及联系方式：
王 晶教授 陕西省西安市，西安交通大学机械工程学院（710049），Email：jwang@xjtu.edu.cn
杜 静教授 重庆市沙坪坝区大学城南路，科学中心10号楼，重庆大学机械与运载工程学院（400030），Email：dujing@cqu.edu.cn
郭卫东教授 北京市昌平区沙河高教园，北京航空航天大学机械工程及自动化学院（102206），Email：guowd@buaa.edu.cn
李团结教授 陕西省西安市，西安电子科技大学机电工程学院（710071），Email：tjli888@126.com
2．本届大赛2027年数字孪生设计挑战赛的进一步信息将陆续发文通知，并在全国大学生机械创新设计大赛官网（https://umic.moocollege.com）和天津理工大学校园网上设立的本届大赛2027年数字孪生设计挑战赛网页（http://12umic.tjut.edu.cn）中发布。
3. 深圳市产教融合促进会办公室联系人及联系方式：
陈玥老师，电话：0755-82805236，Email：40509074@qq.com，网址：www.peipusz.cn
4．慧鱼组竞赛组委会联系人及联系方式：
联系人：北京中教仪人工智能科技有限公司杨永军，电话：010- 68460066，15110272493，Email：umic2026@cedutech.com,网址：www.cedutech.com
5. 挑战赛申诉、投诉受理人及联系方式：
刘江南教授 湖南长沙市岳麓区麓山南路，湖南大学机械与运载工程学院（410082），Email：liujiangnan@hnu.edu.cn
全国大学生机械创新设计大赛组委会
2026年9月15日
附件一：
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛作品预报名表
附件一
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛
作品预报名表
作品原型名称
作品类别
水产品初加工□ 叶菜洁净化□
仿生蝴蝶□ 企业选题作品□
是否属慧鱼组：是□/否□
所在学校
邮政编码
联系人
联系人通讯地址
电 话
手机
挑战赛参赛者
姓名
性别
学籍层次
所学专业
1
2
3
4
5
6
指导教师
姓名
性别
职称
专业
1
2
作品原型（或企业选题机械）内容简介
（限400字以内）
作品原型（或企业选题机械）照片，现有数字孪生技术基础
（限300字以内）
作品原型获奖证书照片（或企业选题机械研究思路，限300字）
备注
填写说明：1）本表是作品预报名表，用于作品立项，每个常规赛获奖作品只能报一项数字孪生挑战赛作品，最终参赛者等信息可以正式报名表为准；2）请选勾作品类别；3）联系人建议为参赛指导教师；4）每个作品的参赛者不超过6人，其中“学籍层次”指研究生、本科、专科；指导教师不超过2人；5）现有数字孪生技术基础，指学校开设数字孪生相关课程、建立实验室情况；6）请在“作品原型获奖证书照片”对应空格粘贴获最高奖证书；7）本表用小四号宋体单倍行距填写，如填写不下允许用更小的字号。如须打印，请务必双面打印在一张A4纸上；如上栏空间不够，可不打印本填写说明。8）附填表勾选特别符号：■。
附件：第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛（第5号通知）WORD版/第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛参赛须知.docx
第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛
参赛须知
根据《关于启动第十二届全国大学生机械创新设计大赛2027年数字孪生设计挑战赛季与赛事安排的通知》（以下简称第5号通知）精神，为帮助各赛区和参赛师生准确理解本届大赛数字孪生挑战赛的竞赛要求，现将有关事项通知如下：
一、2027数字孪生设计挑战赛赛季内容
第十二届全国大学生机械创新设计大赛的主题为“灵巧·智能，美好生活”，2027年挑战赛赛季的内容为“第十二届大赛常规赛获奖作品及企业选题作品数字孪生设计与改进制作”。本届大赛前面所发通知中关于作品选题、名称、各校在省级预赛中参赛作品的数量限制、作品尺寸的建议、对工程图纸和对仿生蝴蝶的所有要求，除了特别说明外，在挑战赛季依然需要遵守执行。
挑战赛提倡深度融合智能技术、数字（孪生）技术或5G+通信等技术，构建作品原型的多维度、多时空尺度、多学科交叉、多物理量耦合的数字孪生体，精准仿真与映射作品原型在真实应用场景中的属性、行为，实现数字孪生体与作品原型物理实体的连接与集成协同运行，并结合传感器实现物理感知与数字孪生体的实时映射互动。参赛队基于运行数据开展设计迭代优化与实体作品改进制作，提升作品技术、经济性能。
数字孪生（Digital Twin，又称数字镜像、数字映射）是对物理实体构建的多维度、高保真的数字化映射系统，可实现物理世界与数字空间的双向实时数据交互：既能实时接收物理实体的运行状态数据，也可反向对物理实体的运行过程进行精准调控，已在产品全生命周期的设计、制造、运维全流程落地应用。
1. 产品设计场景：依托建模工具搭建机电控一体化、多物理场耦合的系统级产品数字孪生体，实现与物理对象、真实工况、运行环境的实时交互运行，为产品提供设计方案优化、全流程虚拟验证、多领域联合仿真、跨团队协同设计、可靠性与安全性量化评估等核心能力，大幅降低设计试制成本。
2. 制造场景：涉及质量管控、供应链管理、生产制造、仓储服务、安全生产、节能减排等。大赛作品数字孪生设计挑战赛赛项不涉及，数字孪生微专业企业选题可能涉及。
3. 运维场景：通过采集与分析产品运行过程中的多源数据，实现对产品运行状态的精准感知。结合大数据与人工智能技术开展深度数据挖掘，进行健康管理、设备运行参数智能优化、远程可视化维护指导、备品备件智能调度等高附加值服务。
本届大赛作品数字孪生挑战赛主要涉及产品设计场景。以参赛作品原型为载体，通过构建高精度数字孪生体、虚实系统集成运行、实体作品迭代升级，系统性培养参赛学生运用新原理、新技术，优化作品结构，提升产品性能。
在大赛第5号通知第四节，1参赛资格2）中，开设“智能制造工程专业”和“数字孪生设计微专业” 高校的学生结合企业需求的选题，可不受上述选题、内容、作品尺寸要求，但仍需遵守“参赛作品名称必须用中文表述”的要求。特别强调，该部分类选题不能使用老师已经结题的科研成果参赛，包括在2026年9月前发表的研究论文内容。
二、赛事全国决赛前关键节点和要求
1. 2026年10月20日前，提交预报名表。大赛官网（https://umic.moocollege.com）将在2026年10月10 ~ 20日开启预报名通道，请参赛队务必按要求、按时完成预报名。特别说明，只有预报名的参赛队，才能获得正式报名资格。
2. 2026年12月30日前，按大赛后续通知要求，提交正式报名表和第一阶段研究报告及视频录像。大赛官网（https://umic.moocollege.com）将在2026年12月20 ~ 30日开启正式报名通道。为统筹本届挑战赛赛事安排，挑战赛预报名和正式报名均需在大赛官网上完成，未在大赛官网上报名的队伍，不能参加省级预赛和全国决赛。
3. 2027年4月21日前各赛区（或在全国大赛秘书处协调下多个赛区联合）采取线下或线上竞赛方式，完成省级预赛。预赛前参赛队需完成原型作品改进后的数字孪生体样机和实物模型制作，作品总体研究报告和完整研究工作视频录像。
4. 本届大赛全国决赛名额的分配办法将在大赛后续通知中公布。各赛区完成预赛后于2027年4月30日前将预赛结果和推荐参加挑战赛全国决赛作品名单等材料报全国大赛秘书处。
三、挑战赛作品的评审
评审采用综合评价，评价观测点有以下几个方面：
1．合理性和实用性
1）数字孪生模型对作品原型行为描述的准确度；2）应用数字孪生技术完成改进设计的合理性与可靠性；3）作品原型改进后的技术经济性，市场推广价值。
2．技术实现难度
1）作品原型和数字孪生模型的复杂程度；2）数字孪生系统的稳定性与可靠性；3）数字孪生系统涉及数据处理与分析、控制技术或通讯技术的复杂程度。
3. 改进作品制作评价
1）功能实现；2）设计、制作、费用的合理性；3）运行可靠性。
4．现场介绍和答辩
1）现场介绍及作品设计、运行演示环节讲述的清晰度；2）答辩与质疑环节回答问题的正确性。
四、参赛条件中增加了在校研究生。研究生、本、专科生均含2027届毕业生，研究生含博士研究生。
五、在大赛组委会的领导和协调下，赛区组委会负责本赛区挑战赛的组织、协调与宣传工作。学生参赛队不能擅自参加其他赛区的预赛。
六、各学校参赛所需费用，由学校自行承担，不得向学生个人收取任何费用。
七、参考文献
[1] 李双寿等.数字孪生在智能制造中的工程实践[M].北京：机械工业出版社，2024.
[2] 陶飞等.数字孪生及车间实践[M].北京：清华大学出版社，2021.
[3] 方志刚.复杂装备系统数字孪生[M].北京：机械工业出版社，2021.
[4] 迈克尔格里夫斯.智能制造之虚拟完美模型驱动创新与精益产品[M].方志刚等 译. 北京：机械工业出版社，2019.
八、全国大赛秘书处负责解释和说明有关本届大赛通知和要求及其他未尽事宜，也欢迎全国广大师生了解和询问。
全国大学生机械创新设计大赛组委会
2026年9月15日