一、人工智能與智能制造技術

智能制造技術是人工智能與制造技術的有機結合。

人工智能（Artificial Intelligence，AI）起源于20 世紀中期，使其目標智能行為自動化。人工智能開始涉足制造領域應用，專家系統、模式識別、神經網絡等同時出現了“智能制造”的概念。早期人工智能僅從計算機技術應用的角度去適應制造過程的需求，缺乏成熟的產品數字模型，也缺乏信息互聯網絡技術的支持。

智能制造技術是在信息化、數字化、自動化裝置及系統應用的基礎上，將人工智能引入到制造理論及生產運行過程中，形成以存儲、計算、邏輯、推理為特征的機器智能所驅動的產品制造技術。

智能制造技術是人工智能與制造技術的有機結合，其基本內涵是指在制造過程的各個環節，采用人機交互、高度柔性與高度集成的方式，通過計算機模擬人類專家的智能活動，對生產運行過程進行分析、判斷、推理和決策，延伸或取代制造活動中人的腦力勞動，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發展?？梢哉f，傳統的工具和設備延伸了人的四肢能力，智能制造技術則擴展了人的大腦能力。

二、智能制造關鍵技術主攻方向

1、人工智能方案以提高制造業創新能力和基礎能力為重點，推進信息技術與制造技術深度融合，促進制造業朝高端、智能、綠色、服務體系方向發展。

2、推廣新型智能制造模式，推動生產方式向柔性、智能、精細化轉變。建立智能制造產業推進產品全生命周期管理。傳統的電氣開關設備制造正在融合物聯網、大數據的生產方式，實現信息化技術與工業設備的融合。從而催生出智能環網柜的應用。（1）、智能裝備是將機器、人、控制系統與信息系統有效連接的網絡信息系統，一定要具備感知能力、認知能力和行動能力。

（2）、智能裝備是對工業數據的全面深度感知，對動態傳輸與高級建模分析有更快的認知能力，從而形成智能決策與控制，驅動智能裝備制造業的向全面智能化發展。

3、研發新一代信息技術促進智能電網裝備現代化。

智能裝備技術重點要突破的內容包括：專用嵌入式控制單元、減速機驅動控制等智能核心器件、智能裝備運行實時狀態監控、系統健康檢測、故障診斷等實時運行監控方法，基于測量反饋的感知信息完成知識建模、最終完善設備的智能決策支持系統。智能環網柜整合的新一代互聯網技術，智能化電氣裝備應用于中壓配網管理、故障定位、隔離和恢復、網絡潮流分析。并可通過智能環網柜的靈活配置適應不同方案的配網自動化系統。

三、SIEMENS 電氣設備的優良性能和制造工藝

1、提供更高水準的智能產品。智能機器提升了產品價值鏈的自我優化。智能裝備的遠程訪問將人類經驗和認知能力轉換為現場實際可控流程。

2、智能裝備服務于用戶需求的差異化。

智能服務是以用戶為中心，只要用戶提出需求、請求，定制化智能服務流程均可靈活配置產品和服務。差異化可深度了解用戶的潛在偏好與需求，為了實現這種智能裝備的差異化功能，服務商需要通過網絡搜集、分析用戶信息建立數據驅動的商業模型。

3、SIEMENS 完善電氣設備質量管控體系

西門子產品閉環質量管理及一體化質量管理的理念，品質是整個產品生命周期當中的功能，并不只是在工廠里進行檢驗確定產品是否合格那么簡單。

（1）品質是從設計開始的，這就需要好的設計軟件和設計工程師。

（2）通過生產來實現品質，需要讓流程工程師來確定怎么樣去生產出設計的產品。，整套設備并非所有零部件都是自己制造的，需要有相關的控制計劃，從而保證生產在各個階段都得到完成。（3）客戶在使用產品的過程中，他們會形成一些反饋，這是非常有價值的信息。因為在工廠里面做的各種對產品的測試，肯定都趕不上用戶的要求。在產品的實際使用當中由客戶的實踐檢驗所形成的這樣的測試，是產品信息的反饋。我們可以利用信息反饋去發現產品的缺陷，還有去找出解決問題的方法。（4）必須要有好的軟件管理工具確保在數據統一的基礎上實現閉環控制。要實現產品高品質和高質量，不僅事關質量部門，還需要設計部門、制造部門及售后部門等公司各部門的介入。因此，西門子在全球已經擁有4000多個應用，積累了業界最佳實踐經驗，整合產品線將更有效率地管理現代化企業中的設計和生產復雜性，通過生產模擬和數字化驗證產品設計與生產流程將極大加快產品投放市場的速度。還要幫助客戶去遵守相關國際標準的標準。這也是工業4.0的關鍵要素所在。通過西門子的整合式解決方案，困難的生產問題將得到更快的解決并能有效的保證產品的質量。

四、利用SIEMENS 電氣設備的優良性能進行智能化設計

1、利用西門子成熟的產品平臺進行系統增值開發，提供面向未來的開關柜自動化、遠程驅動技術、工業現場軟件及服務。

我們的原則是盡可能利用西門子標準化組件，并以工業特定解決方案提供補充用戶的多樣需求，以滿足各行各業客戶的特定需求。

2、優化設計工藝讓產品更加和諧

智能裝備制造的典型特征是“狀態感知——實時分析——自主決策——精準執行” 利用裝備安裝的傳感系統獲取實時運行狀態信息和數據，通過高速網絡實現數據和信息的實時傳輸、存儲和結構化處理，根據分析的結果，按照設定的規則做出判斷和決策，再將處理結果反饋到現場調整執行狀態。

智能制造技術實現了從人工智能到機器智能、從機器智能再到系統智能的進步和發展。

智能裝備制造的前提是產品和制造過程的數字化模型、數字化控制的工藝裝備、網絡化集成的制造系統、基于傳感網絡或知識庫的智能化處理。智能裝備系統是人機一體化的混合系統，在智能制造系統中，機器智能和人的智能將緊密地集成在一起協同工作。

3、制定嚴格的設計標準

產品質量好壞取決于整個生產環節的每一步驟。從設計開始就必須制定詳細的、可控制的質量管理和工藝標準，要明確每一個環節每一個生產步驟負責制。、產品需要達到什么標準，以及誰來檢查將質量管理的工藝設計到生產的各個環節。不僅要規定“怎么做”，而且要具體指出“誰來做”，做不好，要承擔什么樣的后果。

4、加強產品質量管理的過程控制

加強產品生產過程質量管理控制，是在產品的制造過程加強質量控制，而且要對原材料采購、技術研發、物流、售后服務等環節進行控制。經驗證明，產品質量事故是由制造環節造成的只占很小的比例，主要是由于技術研發設計不過關、原材料采購選用不合格造成的。加強技術研發的把關、原材料采購的把關，是加強質量管理控制的關鍵環節。一個產品正式推向市場前，最初的試產和工廠內部試用，然后是小批量跟蹤試銷以及隨后較大規模區域市場投放，這幾個步驟是不能任意刪減的。這種產品工藝流程是杜絕產品出現質量事故的總原則和質量保證。

五、SIEMENS 電氣設備智能化設計和現場應用

1、SIEMENS智能開關柜制造工藝

SIEMENS智能開關柜是指西門子系列產品成套一二次融合電氣開關設備。所謂智能電氣裝備主要是根據客戶提出相應的技術標準，部署加快發展智能制造裝備和產品，組織研發具有深度感知、智慧決策、自動執行功能的高檔智能電網裝備。

在智能化生產過程突破新型傳感器、智能測量儀表、工業控制系統、伺服電機及驅動器等智能核心裝置，推進了開關智能化制造的產業化。

高端裝備制造是處于制造業價值鏈的高端環節，具有技術、知識密集，附加值高，成長性好，關鍵性強，帶動性大的特點。高端裝備是以強大通用裝備制造為基礎，由傳統型通用設備制造向價值鏈的高端來進行延伸。

2、SIEMEN 系列智能開關柜技術標準

（1）新型智能化控制終端DTU 裝置

SIEMENS系列開關柜直接增加智能操控裝置（智能終端）是成套設備的核心部件，是針對當前西門子中壓系統開關柜研制開發的一種新型、多功能、智能化數字化動態指示的現場終端信息采集裝置。

新型智能終端裝置能夠適用于SIEMENS 西門子10KV-20KV戶外多種電力開關柜。開關柜智能操控裝置功能強大，它以“一體化“的結構布局配套于西門子開關柜，簡化了開關柜的面板設計，美化了面板布局。具有動態數字指示、帶電顯示及閉鎖、及其控制狀態、一次回路電壓值電流值顯示、遠方/就地操作、遠程通信等功能，智能裝置的安裝使用使傳統電力開關柜進一步提升了智能化、網絡化、數字化，在“互聯網+”模式下實現電網運行的智能化。

（2）SIEMENS 西門子10KV-20KV戶外開關柜

配電網是整個電力系統的末端，直接面向終端用戶，供電可靠性和供電質量要求越來越高。目前國內配網基礎設施和結構相對比較薄弱；供電質量較差，電壓水平低，網損率高；配電自動化程度還較低。配網的總體水平已不能滿足終端用戶日益增長的用電需求，大規模的配網自動化改造和建設正在積極展開。開關柜技術升級是滿足配網自動化建設的基本要求。

西門子8DH10 、8DJ20、8DJH 開關柜都是全密封絕緣開關柜，是在工廠一次性裝配完成的金屬鎧裝開關設備，最高電壓至24kV，最大饋線電流至630A，最大線線電流至1250A。可應用在極端惡劣的環境條件下，例如：工業環境，潮濕、多沙或粉塵地區，簡易的戶外變電站。

SIEMMENS西門子所有型號開關柜用于電氣及機械連接的絕緣套管均焊接在氣室上，不采用任何形式密封圈或塑料密封器件，完全保證了整個氣室的氣密性。溫度補償功能的壓力指示裝置，完全不受環境氣候影響。采用單刀頭三位置負荷開關，從機械原理上杜絕了負荷開關在合閘狀態下同時操作接地的可能。開關柜控制面板上的負荷開關操作孔具有撥動選擇裝置,以選擇正確的操作需要，且可加以掛鎖每個位置單獨鎖定，盡可能地避免了誤操作。負荷開關為旋轉式，磁線圈滅弧，并采用快速接地開關。產品終身免維護，使用壽命可達30年。

主要技術參數

a.額定電壓：12kV、24kV

b.額定電流：630A、母線電流：1250A

c.額定短時耐受電流：20A25kA

d.機械壽命：斷路器：≥10000次，負荷開關：≥5000次，接地開關、隔離開關≥3000次

e.年漏氣率：≤0.01%

f.內部故障試驗：1s（電纜室、氣箱室）

g.額定轉移電流：1750A

h.氣箱的防護等級：IP67

i.使用環境：適合高海拔4000米，低溫地區到-45度

SIEMENS系列開關柜具有接通、斷開和接地功能的三工位負荷開關，都有結構簡單、價格便宜的特點。只是負荷開關不能斷開短路電流。西門子負荷開關+熔斷器組合電器是由負荷開關柜來承擔過載電流(此過載電流對 SF6 負荷開關來說仍在負荷開關額定開斷電流的范圍以內)和正常工作電流的關合和開斷，并且還要求承擔"轉移電流"的開斷。

（3） 、SIEMENS系列開關柜產品一、二次設備標準化融合技術升級

按照模塊標準化設計要求，優化施工工藝標準以及整體解決方案。

經過改裝后分上中下 三部分：

上部 加裝 遠程通信終端控制器 充分利用原箱體的剩余空間

中間 是分合閘操作機構，要加裝電操控制器，實現有電動機的驅動代替手動分合閘操作。完成能夠用按鈕實現電動操作。電機操作靠DC24V電源帶動鏈條或齒輪正反向轉動完成分合閘動作。如果采用不帶齒輪傳動離合器的電動操作時，人工操作時會比沒有加裝電操前費力。

下部 在電纜間隔里加裝電流互感器，用于測量電纜線路上的負荷，然后把每一回路的遙控線，遙信線、遙測線按照圖紙設計分別接入電動控制器的相應接點。

按照測控點的先后順序檢查每一段的線路是否連接正確。

這樣就形成上中下的模塊化布局，結構緊湊節約了空間，使布線更加方便。

SIEMEN西門子系統開關柜經過自動化技術改造后，發生了脫胎換骨的變化。在整個改造施工中要嚴格按照設計工藝標準進行施工，每完成一項任務都要經過測試軟件的檢驗，把發現的問題及早解決。利用西門子成熟的產品平臺進行系統增值開發，提供面向未來的開關柜自動化、遠程驅動技術、工業現場軟件及服務。我們的原則是盡可能利用西門子標準化組件，并以工業特定解決方案提供補充用戶的多樣需求，以滿足各行各業客戶的特定需求。