智能化技术在开关设备技术中的作用

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摘要：阐述智能装置单元的协同合作，采用网络，车间总线、自动识别、传输、匹配、整合、删选、调整等技术手段，是开关柜生产从零部件到最后的整机装配全过程具备了统一规划生产进度，加工装配智能控制和实时监控，从而实现整个生产车间的信息化，智能化，从而达到了数字化车间的标准。

 关键词：自动化控制，智能生产线，数字化车间。

0引言

 开关柜智能生产技术是通过现代网络科技技术帮助传统行业升级的典型方案，将通过网络将信息技术完美的结合进传统生产的各个环节。将过去开关柜生产需要大量人工生产向自动化生产过渡，现在随着工业3.0的兴起，新的智能化生产正在逐步取代传统的生产工艺，作为一个新的出发点，将整个行业朝着智能化、可持续化不断发展。

 1工业制造中的数字化车间

开关柜制造企业工业3.0智能车间是由网络及智能系统，通过特定的软件进行纠错、排产及制造过程的技加工生产线、智能装配生产线及其他配套智能产品检测线、并配以智能化仓库，实现了开关柜整个生产流程的数字化。

2机加工智能生产线

 机加工智能生产线利用先进的计算机控制技术，将软件，机械，精度完美结合，实现信息技术和机械工艺的结合，达成完美的管理和控制。

3断路器制造的智能装配生产线

 立体仓库在旧式的仓库形式上进行改造，增加数据通信，条形码扫描，增加传感器，激光定位，将货物数字化之后信息存储起来，方便机器人按照产线需求随时存取产品及物料，做到在无人处理的情况，24h自主处理。断路器工业化智能3.0生产线由专配动力滚轴线，移动小车，实验小车，机加工车床，动力岛，机械臂，极柱装配机，测试专机，机械磨合期，测试区和最终测试系统等设备，装置，系统构成。采用先进的数控技术，射频数据通信技术，传导技术，信息传输技术，形成控制，监管，故障自我诊断修复等多种功能，集信息和物流仓储一体化的生产线。

4开关柜整柜的智能装配生产线

开关柜整柜生产工业3.0智能装配生产线主要由原材料钣金加工，断路器组装产线、低压室串线产线，转运车，自动装配机械臂，耐压测试系统等装置和系统组成。采用先进的光纤传输技术，扫描技术，信息收集技术等技术，形成现场信息收集，信息分析，实时监控，自我诊断等多种功能，信息与制造的完美结合形成了工业3.0的智能生产线。

5成套开关柜及断路器工业智能化管理与控制

5.1 系统控制

 控制系统采用多单元单独控制，信息统一汇总管理。分散控制系统采用同时接受各个独立单元发来的数据，通过处理器进行收集分析后，将正确的命令发送回去对现场设备进行控制。同时，将数据统一集成后向主机传递信息，方便统一保存。集中管理系统通过服务器收集信息，网络连接现场各个设备通过PLC工业以太网交换机，收取现场所有信息，实现对整个系统的柔性管理。总机将各单位发来的数据做存储分析，建立管理系统数据库，通过数据的分析对车间做实时的监控。

 5.2 系统软件

 工业3.0制能装配系统是一个实时自动控制系统，它集成了若干智能设备。完成复杂的装配任务，实现各设备的互联通信、协调同步和分布数据库的信息交换，不仅取决于控制系统结构、柔性技术，还依赖于软件的设计。软件系统主要包括两部分。

（1）信息收集程序。包括现场信息实时收集，汇总，分析三个模块组成，通过简单的功能模块，实现功能最大化。实时与服务器信息交换互通。本系统优势在于可以根据不同的生产情况，对于每个模块定制化设置，保证最大化的契合原有的产线系统。

（2）管理软件。从上一级系统（如ERP，SAP系统）接收信息，通过制造管理系统 MES 分析转化之后将命令分发给各个部件，实现智能化生产；并可以通过ANTON系统分类统计后形成质量及设备的信息报表。

 6 制造执行系统

无纸化装配及接线。将所有技术图纸，装配手册，在每个安装的工位终端屏幕上显示，从而规避以往陈旧的生产手段，实现无纸化的装配。装配工人在工位终端上扫描物料上的二维码，系统即可调取储存在数据库中的图纸，工人即可直接在显示器上看到所需内容进行操作，避免了以往生产时的杂乱无序。生产过程实时采集。每个部件的生产都将通过系统实时被采集数据，工人在生产过程中需及时扫描产品信息，通过网络将现场车间的生产信息实时传递到管理平台，方便管理人员即时了解生产状况，进行生产透明化管理。ANDON求助系统。为了更方便解决工人在装配中发生的问题，在每一个工位的系统上都安装ANDON系统，当出现缺料，设备故障和质量问题时，操作工人只需按下指定按钮，ANDON系统将自动收集工位上的问题，然后将这些信息通过看板、邮件、系统提示等方式同步告知对应部门，让其在第一时间进行分析解决，这样可以大大提高工作的效率。现场看板系统。现场看板系统主要包括：通过看板可以保证让管理人员在任何地点都能及时了解生产车间的状况，及时调整问题。并让现场的工人实时了解其关心的问题，提供员工的士气，从而提高生产效率。

7工业智能数字化车间的形成

 通过对开关设备生产3.0智能加工生产系统SAP、机加工智能生产线、断路器智能生产线、以及配套的管理与控制软件，打破传统生产产业的各自为战的布局，化零为整，通过网络信息收集将各个产线打通，信息统一汇总分析，智能化自我挣断，形成了工业3.0智能数字化车间。

8结语

开关设备制造企业工业3.0智能数字化生产车间满足开关设备生产的自动化，定制化，准时化的要求，可以适用于多种型号的开关柜生产需求。大大提升了整个制造过程的智能化水平，从而可以促进整个产业的工业3.0数字化改造。不仅为企业提高了生产效率，还大大减少了生产成本，缩短了生产周期。设计多领域的开发和协同工作（如信息通讯，计算机，传感系统）进行技术整合，形成高度智能化的工业3.0生产线，从而实现数据化车间。

 参考文献

 [1]胡红云,梁雨昕.智能装配生产工序研究[J].科技创新导报,2016,13(21):6-9+13.

 [2]徐道帆.空气开关装配生产线的三维模型设计及仿真研究[D].广东：华南理工大学,2016.

[3]贺焕.面向自动化装配生产线的虚拟仿真平台研究[D].湖北：武汉理工大学,2019.

[4]缪学勤.智能工厂与装备制造业转型升级[J].自动化仪表,2014,35(03):1-6.

作者：钱炜华  单位：上海西门子开关有限公司