工业互联网产业联盟-2018年工业无线电磁环境白皮书——汽车制造领域

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1、——汽车制造领域（2018年）工业互联网产业联盟（AII）2018年10月随着工业4.0，中国制造2025等各个国家政策的推动，工业互联网已成为国家关键竞争力，智能制造正加速发展。进入二十一世纪，物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展及应用，使得社指导单位会发生巨大的改变，人类生产工业发生变革，智能制造被赋予了新的内涵，即新一代信息技术条件工业互联网产业联盟下的智能制造。智能制造不仅使生产模式变得高效灵活，促使产业链更加有效的协作与整合，而且催编写单位生了新型生产服务型制造，同时协同了开发和云制造的共同发展。一方面促进劳动效率、生产效率、

2、华为WirelessXLabs产品质量的提升，另一方面推动了全行业的创新和改革。编写组成员现阶段智能制造普遍采用的有线方案面临着布线工期长、易腐蚀、维护难、成本高等诸多问题，编写说明华为技术有限公司：同时随着柔性制造的需求越来越强烈，未来的生产线需要适应客户个性化的定制需求，而无线技术的陈彦彤、郭洪涛、郭朝阳、黄冠琛应用不仅可以实现生产线灵活的调整和重组，而且在部署维护等方面成本优势明显，更顺应未来智能北京邮电大学：张建华等制造产业的发展趋势。为更好地保障无线技术在工业领域的应用，研究分析典型工业场景复杂电磁环北京交通大学：刘留等境是关键一环。充分

3、了解工厂的干扰情况和信道特征，深入研究工业场景下电磁环境，从而进一步支重庆邮电大学：严冬等撑无线网络的部署，推动无线技术与工业应用的深度融合。吉利汽车研究院（宁波）有限公司：胡峥楠，丁华，辜自强，姚军本报告简要介绍了无线化智能制造的背景以及关键应用场景，以工业典型场景汽车制造领域为中国信息通信研究院：杜加懂、王琦例，重点分析了其焊接车间的电磁环境，包括噪声干扰和信道特征两部分内容，进而针对焊接车间电磁环境特点，给出无线通信解决方案思路和方向上的建议，以供进一步网络规划作为参考。白皮书旨在以汽车制造焊接车间的电磁环境分析为例，明确工业电磁环境对无线通

4、信的影响以及对无线通信解决方案的指导意义，促进工业领域建网的规范化、标准化发展，保障无线网络可靠性，从而由点到面逐步快速推动无线智能制造覆盖全行业，为工业互联网的发展和创新做出重要贡献。工业互联网网络是不断演进发展的，联盟将根据国内外工业无线应用的发展情况，持续推进工业典型电磁环境的研究分析，广泛吸纳产业界的反馈意见，适时修订和发布报告新版。目录CONATENTS01无线化智能制造背景及应用场景0103工业无线通信解决方案建议211.1智能制造发展与市场前景013.1汽车制造焊接车间无线解决方案建议211.2无线化智能制造的优势和价值033.1.1

5、增加链路预算，弥补路径损耗1.3工业无线电磁环境分析必要性043.1.2控制无线电传输方向，减少NLOS场景通信1.4汽车制造焊装车间无线技术关键应用场景053.1.3抵抗多径干扰，保障主径分量1.4.1机器人与机器人协同控制3.1.4扩大信道带宽，弱化多普勒效应1.4.2焊装过程中的视频监控3.2工业无线常见问题解决方案建议241.4.3焊装车间工序间的物料传输AGV应用3.2.1频谱规划与选择3.2.2抗干扰机制023.2.3确定性传输机制汽车制造焊装车间电磁环境分析093.3小结04缩略语292.1汽车制造焊装车间电磁噪声特性分析102.1.

6、1焊装车间电磁噪声干扰源2.1.2焊装车间电磁噪声特性2.2汽车制造焊装车间信道特征分类分析1305参考文献302.2.1遮挡障碍2.2.2金属屏蔽2.2.3时变信道2.2.4测试结论从全球范围来看，除了美国、德国和日本走在全球智能制造前端，其余国家也在积极布局智能制造发展。例如，欧盟将发展先进制造业作为重要的战略，在2010年制定了第七框架计划(FP7)的制造云项目，并在2014年实施欧盟“2020地平线”计划，将智能型先进制造系统作为创新研发的优先项目；德国为应对全球挑战提出了“工业4.0”的发展计划；我国根据发展的实际情况，提出《中国制造20

7、25》的国家战略规划[2]。2017年，具有连接和感知能力的机器人继25000续引领智能制造发展，随着AI技术的进步，工20000业机器人也变得更加智能，并能够感知，学习15000和自己做决策。结合当前全球智能制造的发展10000现状和发展趋势，预计到2020年，全球制造业5000的连接数将达125亿，保守估计未来几年全球02018年E2023年E智能制造行业将保持15%左右的年均复合增速（CAGR，CompoundAnnualGrowthRate），预图1-12018-2023年全球智能制造产值规模预测计到2023年全球智能制造的产值将达到231

8、08(单位：亿美元)亿美元左右（图1-1）[3]。经过连续三年的试点和探索，我国智能制造预计未来几年我国智能制造行业将保持