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1、工业互联网产业联盟（AII）2018年10月汽车制造领域（2018年）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、产品质量的提升，另一方面推动了全行业的创新和改革。现阶段智能制造普遍采

2、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，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境是关键一环。充分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，从而进一步支撑无线网络的部署，推动无线技术与工业应用的深度融合。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例，重点分析了其焊接车间的电磁环境，包括噪声干扰和

3、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。04缩略语05参考文献目录CONATENTS01无线化智能制

4、造背景及应用场景1.1 智能制造发展与市场前景1.2 无线化智能制造的优势和价值1.3 工业无线电磁环境分析必要性1.4 汽车制造焊装车间无线技术关键应用场景03工业无线通信解决方案建议3.1 汽车制造焊接车间无线解决方案建议3.2 工业无线常见问题解决方案建议3.3 小结3.1.1 增加链路预算，弥补路径损耗3.1.2 控制无线电传输方向，减少NLOS场景通信3.1.3 抵抗多径干扰，保障主径分量3.1.4 扩大信道带宽，弱化多普勒效应3.2.1 频谱规划与选择3.2.2 抗干扰机制3.2.3 确定性传输机制02汽车制造焊装车间电磁环境分析2.1 汽车制造焊装车间电磁噪声特性分析2.2 汽车

5、制造焊装车间信道特征分类分析2.1.1 焊装车间电磁噪声干扰源2.1.2 焊装车间电磁噪声特性1.4.1 机器人与机器人协同控制1.4.2 焊装过程中的视频监控1.4.3 焊装车间工序间的物料传输AGV应用2.2.1 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01212124302901030405091013无线化智能制造背景及应用场景01智能制造发展与市场前景1.1智能制造是伴随信息技术的不断普及而逐步发展起来的。1988 年，美国纽约大学的怀特教授(P.K.Wright) 和卡内基梅隆大学的布恩教授 (D.A.Bourne) 出版了智能制造一书，首次提出了智能制

6、造的概念，并指出智能制造的目的是通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器控制对制造技工的技能和专家知识进行建模，以使智能机器人在没有人工干预的情况下进行小批量生产。21 世纪以来，随着物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的快速发展及应用，智能制造被赋予了新的内涵，即新一代信息技术条件下的智能制造，从而使得社会发生巨大的改变，人类生产工业发生变革，使人类社会生活水平更上一个台阶1。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 201