【编者按】
为落实《上海市加快推动“AI+制造”发展的实施方案》，市经济信息化委会同市工业互联网协会、中国信通院上海工创中心、上海工业数字化研究院等单位，编制发布了《上海市“AI+制造”场景建设指南（第二期）》，旨在通过指南，提炼重点行业高价值应用场景，并系统描述人工智能技术在相关场景应用时的实施路径和方法论，为企业提供一套可复制、可推广的标准化操作方案，降低试错成本。
本系列逐一解读第二期18个标杆场景，上一期我们解读了多智能体驱动的DFMEA智能审核系统，本期聚焦输变电装备研发设计环节——面向输变电装备的图纸设计工业智能体应用场景（受限于篇幅，内容有所压缩，完整版请于文末点击链接下载）。
01 电气图纸设计的两大痛点
输变电装备研发设计是确保国家电力基础设施安全稳定的基石，其核心目标是研制新型输变电装备，并根据具体对的电力系统工程需求，将产品转化为可施工、可制造的详细方案和图纸。随着新型电力系统对高效、可靠、可复制的研发设计要求不断提升，图纸设计环节仍存在以下核心痛点：
（一）方案制定与图纸设计依赖人工经验。输变电装备研发设计涉及电磁、结构等多个专业深度交叉协同，同时需要严格遵循国内外设计规范及复杂标准约束。当前高度依赖设计人员的专业经验与手工迭代，整体效率偏低、研发周期较长；
（二）图纸审核依赖人工逐条复核。输变电装备设计图纸数量大、关联关系复杂，且需从设计参数合规性、工艺可行性、制图规范性等多方面进行审核。现阶段图纸审核以人工逐条复核为主，不仅工作量大、耗时长，且易出现遗漏与不一致问题。
02 解决方案：构建“知识匹配－智能审核－人工复核－知识沉淀”新范式
本场景由中国电气装备集团科学技术研究院有限公司牵头编制。面向输变电装备研发设计全过程，通过引入“行业大模型+专用小模型”混合架构，构建图纸设计工业智能体，打造覆盖图纸生成与智能审核的一体化应用，推动研发设计由传统经验驱动、人工操作为主，向智能体自主决策、人工修改确认的新型智能化研发模式转变。
（一）四层智能体系
（二）核心能力
图纸解析：支持DWG图纸、PDF/Word规范、Excel计算单等文件的一键上传、图纸参数提取与解析参数导出。
图纸生成：以开关柜二次图纸生成为例，通过从开关柜一次图纸解析得到的元件类型、数量及规格等参数，从历史图纸库中精准匹配类似图纸，并基于此生成二次图纸。
图纸审核：提取图纸关键校核参数，通过规则引擎预定义的规则表达式，自动判定图纸是否符合设计规范。
（三）算法引擎
（1）图纸版面分割算法：采用基于密度的聚类算法，将特征相近、空间分布集中的图元合成多个独立簇，从而实现图纸版面的自动分割。
（2）表格/文本检测算法：表格检测融合视觉粗定位与几何精细恢复，利用多模态大模型定位区域，经几何分析提取结构化数据。文本检测针对扫描版或非常规字体，采用光学字符识别（OCR）模型进行推理，确保识别准确率与完整度。
（3）图元识别算法：将解析得到的几何图元定义为节点，将图元间的连接关系定义为边，构建几何拓扑图。通过图神经网络，对几何拓扑图进行特征提取和关联分析，得到几何图元所属的类别。
（4）规则推理算法：利用电擎大模型将自然语言规则转化为可执行DSL语句，并由专用规则引擎进行结构化存储与分类管理，构建规则库与推理核心。在推理过程中，引擎自动调用图纸识别获取的参数，与DSL规则精准匹配，实现一二次图纸匹配及设计合规性的自动推理。
03 应用成效：极大图纸设计与审核效率
04 实施路径
（一）数据准备
（二）基础模型
专用小模型：指参数量较小的传统机器学习模型，例如DETR目标检测模型，用于对图纸图像进行精准、快速检测、识别。在训练策略上，采用迁移学习范式，依托成熟的模型基座，利用经专业标注的图纸图像数据进行专项微调。
行业大模型：采用自建电擎大模型内部的语义大模型和多模态大模型。其中，语义大模型用于转化DSL规则语句，多模态大模型用于处理表格、图片等多模态数据、识别元件拓扑逻辑关系等。
规则引擎：引擎内置统一变量字典，负责对图纸解析、语义理解输出的构件编号、尺寸数值等进行标准化变量定义、赋值与映射。接收大模型生成的DSL规则语句后，自动完成规则与图纸变量的匹配绑定，并进行自动推理。
（三）工具软件
图纸设计软件：包括AutoCAD、SolidWorks等软件，可输出DWG/DXF格式。
图纸解析软件：利用EZDXF、ODA等开源库将图纸解构为几何与文本图元。
知识管理平台：统一归集技术协议、典型图纸等，支持检索、版本控制、审批共享。
PLM系统：支撑输变电全流程，具备版本管理、BOM管理等功能。
（四）算力准备
搭建高性能GPU算力集群，总算力规模不低于100 PFLOPS，支撑多模态大模型微调、批量图纸处理、参数提取与规则引擎复杂计算，支持弹性扩缩容。
05 实际案例与对接
本方案已在山东电工电气集团有限公司、河南平高电气股份有限公司落地验证，以电擎大模型和专用小模型为基座构建图纸生成与审核智能体，自动完成部分图纸设计、图纸设计参数审核、图纸合规性审核等任务，帮助设计人员提升出图效率。图纸绘制周期缩减50%以上，图纸审核效率从数天级降低至小时级，未来计划向集团内许继电气、保变电气等子公司标准化推广。
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