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文档简介
NetworkInnovationand
DevelopmentAlliance
全球固定网络创新联盟
汽车行业网络白皮书
参编单位(按拼音字母顺序)
安徽江淮汽车集团股份有限公司、北京北汽光粒智能科技有限公司、重庆长安汽车股
份有限公司、东风汽车集团有限公司、华为技术有限公司、岚图汽车科技股份有限公
司、奇瑞汽车股份有限公司、全球固定网络创新联盟(NIDA)、赛力斯集团股份有限
公司、上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、
一汽大众汽车有限公司、中国第一汽车集团有限公司
NIDA战略咨询委员会(按拼音字母顺序)
邓一鸥、郭晓岩
参编人员(按拼音字母顺序)
白帆、戴志明、丁兵、高越洋、贺健、侯方明、黄钰淇、贾恺、贾越、李德龙、李宣
宏、刘翀、刘岩峰、聂松、祁伟、仇明艳、孙思、陶建尧、王保国、王恩明、王淑
贞、王宇、韦乃文、吴彦君、武洋、熊鑫、徐菊华、许秋野、杨帆、杨加园、殷玉
楼、张牧川、张婷、张颖慧、张月童、张召奎、张蓁、郑娟、郑铁钧
目录
第1章汽车行业网络趋势及挑战..........................................................................................1
1.1汽车行业发展趋势......................................................................................1
1.2汽车行业网络建设的挑战..........................................................................3
1.3汽车行业网络典型特征..............................................................................5
1.4汽车行业网络建设目标..............................................................................7
第2章汽车行业典型应用场景和要求..................................................................................9
2.1工厂生产场景..............................................................................................9
2.1.1典型场景一:IOT数采..................................................................10
2.1.2典型场景二:AI质检......................................................................12
2.1.3典型场景三:AGV/AM..................................................................14
2.1.4典型场景四:拧紧枪......................................................................15
2.1.5典型场景五:电检.........................................................................17
2.1.6典型场景六:EOL老化检测..........................................................19
ii
目录
2.1.7典型场景七:试车道动态检测......................................................20
2.1.8典型场景八:OTA加载/软件刷写...............................................23
2.2仓储物流场景..........................................................................................25
2.3研发办公场景..........................................................................................27
2.3.1典型场景一:智驾研发协同..........................................................27
2.3.2典型场景二:云桌面办公.............................................................28
2.3.3典型场景三:高清视频会议..........................................................29
2.4销售门店场景..........................................................................................30
第3章汽车行业网络架构和关键技术..............................................................................32
3.1网络建设原则..........................................................................................32
3.2网络整体架构..........................................................................................34
3.3关键技术方案..........................................................................................37
3.3.1生产工厂场景................................................................................37
3.3.1.1Wi-Fi7智能工厂无线方案................................................37
3.3.1.2AGV零漫游方案.............................................................41
3.3.1.3无线终端大带宽方案......................................................43
3.3.1.4生产高可靠接入方案.....................................................45
3.3.1.5网安融合IOT数采方案...................................................47
3.3.1.6产线微隔离方案..............................................................49
3.3.2仓储物流.........................................................................................51
3.3.2.1立库零漫游方案.................................................................51
3.3.3研发办公场景................................................................................54
iii
目录
3.3.3.1云桌面体验保障..............................................................54
3.3.3.2音视频会议体验保障..................................................56
3.3.4销售门店场景.................................................................................58
3.3.4.1销售门店广域互联SD-WAN.............................................58
3.3.4.2销售门店极简网络......................................................59
3.3.4.3销售门店网络快速开局.................................................60
3.3.5网络AI智能运维..........................................................................62
第4章汽车行业网络部署案例............................................................................................69
4.1赛力斯.....................................................................................................69
4.2江淮..........................................................................................................71
第5章总结和未来展望........................................................................................................75
iV
目录
第1章
汽车行业网络趋势及挑战
1.1汽车行业发展趋势
当前,全球汽车产业正经历百年未有之大变局,以“新四化”(电动化、智能化、网
联化、共享化)为核心的技术革命,叠加异常激烈的市场竞争,彻底重塑了产业格
局,驱动汽车企业对产品研发、产能布局、生产效率以及供应链协同等提出了前所未
有的高要求。
新四化驱动产业全面重构
汽车新四化
电动化智能化网联化共享化
汽车行业网络趋势及挑战
电动化已从政策驱动全面转向市场主导。根据中国汽车工业协会数据,2025年全年
新能源汽车国内销量达到1387.5万辆,市场渗透率达到50.8%。头部企业年销量迈
入百万级规模,电池、电驱、高压平台等核心技术快速迭代,800V高压快充、固态
电池等加速落地,促使产品研发周期和验证流程极大提速。
智能化进入“深水区”。工信部披露2026年我国L2级组合驾驶辅助功能乘用车渗透
率达到70.5%,领航驾驶辅助(NOA)功能乘用车渗透率达到34.2%。高阶智驾下
探至15万元级别车型,智驾平权已成趋势。车端算力平台从数十TOPS向数百甚至
上千TOPS跃升,整车软件代码量从数千万行暴增至数亿行,这对研发协同、大规模
仿真测试及OTA升级的实时性等提出了更高要求。
网联化迈入车路云一体化新阶段。工信部数据显示,全国已建设超20万个5G基站
应用于车联网,C-V2X(蜂窝车联网)覆盖城市超过60个。单车智能与路侧感知融
合,要求车辆与云端平台之间实现毫秒级的确定性低时延通信。海量车辆实时上传感
知数据、高精地图信息,云端训练平台则需下载更新模型,这直接拉动了对网络性能
的需求。
共享出行加速商业化落地。武汉、北京等城市实现全无人自动驾驶出行服务规模化运
营,截至2025年底累计订单量已超800万单。共享化趋势要求车辆运营平台具备实
时调度、远程监控、在线支付和车辆预测性维护能力,背后依赖无处不在的通信网络
能力。
激烈竞争形势下对研发、产能与效率的极致要求
近年来,全球汽车市场竞争呈现白热化态势,乘联分会数据显示2026年前5个月,
中国汽车行业利润率仅为3.4%,远低于下游工业6.1%的平均水平。价格战与技术迭
代周期压缩成为行业新常态,车企面临着极大的降本增效与极速交付压力,这直接重
塑了汽车行业的研发与生产组织模式:
1.研发周期大幅压缩与敏捷协同:传统的燃油车开发周期通常需要36至48个
月,而在中国新能源智能汽车市场的卷动下,新车开发周期已被压缩至12至18
个月,部分改款车型甚至压缩至9-12个月。为了实现如此高效的敏捷开发,车
豹
2
汽车行业网络趋势及挑战
企全面引入数字孪生、CAE云化仿真、软硬件并行开发与CI/CD(持续集成/持
续交付)等流程。这要求研发数据中心、测试场以及与各地研发节点之间拥有高
带宽、高可靠的通信网络。
2.柔性制造与极速扩产要求:为了应对快速变化的市场需求,车企推行C2M(消
费者到制造端)按需定制生产,同一条生产线需要支持多种不同车型、不同配置
的混合流水线生产。传统固定的有线网络使得产线重构耗时数周,而柔性制造要
求产线调整与设备迁移在“小时级”甚至“分钟级”内完成。极速扩产(如建厂
周期从2年缩短至10个月)更是要求网络具备“即插即用、开箱即用”的快速
部署能力。
3.销售与服务形态持续演化:直营、代理与经销商网络混合,更注重用户全生命周
期价值。智能展厅、虚拟现实(VR)选车、远程诊断、空中升级等服务的普
及,意味着门店网络、充电站网络乃至车辆本身都需要稳定接入企业核心系统,
带来成百上千分支节点的广域互联需求。
由此,汽车产业已演变为一个高度数字化、深度依赖网络的协同体系,若其网络基础
设施不随之升级,将成为制约企业运营效率的瓶颈。
1.2汽车行业网络建设的挑战
随着汽车"新四化"和数字化转型的深入推进,车企在研发、生产、供应链、销售和服
务等各环节对通信网络的依赖程度急剧增加。网络不再是后台IT支撑,而成为直接
影响生产效率、产品质量和商业连续性的关键基础设施。
产品研发生产制造供应与物流销售与服务
·数字化力公协同·生产设备数据实时采集·loT物联,数字化追溯·智能化体验门店
典型
·高并发3D设计与仿真·自动化立体仓库·VR看车
数字化应用·设备预测性维护
·虚拟桌面·智能岛式生产线·AGV/AMR搬运机器人·多渠道线上线下全网营销
·…·…
典型·大带宽互联·OT、IT网络数据互通·“烟囱式”物联网·数干家分支门店互联
网络挑战·业务体验随行·工控网络安全·移动漫游体验·极简网络运堆
雅
3
汽车行业网络趋势及挑战
研发环节:高性能计算与数据安全
智能网联汽车研发大量采用CAD/CAE/CAM一体化、虚拟现实评审以及自动驾驶数
据闭环。一辆全新车型设计阶段可产生超过10TB的单车结构仿真数据,数千名工程
师需实时共享大文件、操作VDI(虚拟桌面基础架构)和进行高清视频协作会议。在
研发办公园区,工程师协同进行高精度3D建模、整车仿真与VR评审,频繁交互GB
级大文件。这要求园区网提供大带宽互联和毫秒级接入时延,同时支撑无线化移动办
公的无缝漫游。
生产制造环节:IT/OT网络数据互通及高可靠通信
汽车生产四大工艺(冲压、焊装、涂装、总装)自动化率极高,但工控网络(OT)
长期存在系统封闭、协议割裂和无线网络不稳定等问题:
1.工业协议繁杂异构导致数据孤岛:现场PLC、机器人、传感器采用PROFINET、
Modbus等多种异构协议,互不兼容,导致“数据孤岛”严重,数据无法统一采集和
上云,无法支撑基于全量数据的工业大脑与质量分析。IT/OT网络互联后,勒索病
毒、工控木马极易通过办公网、供应链接口或运维终端渗透进工控网,需要构建全面
的安全防护措施。
2.移动设备无线漫游丢包与高时延:总装与焊装车间广泛应用AGV/AMR小车、移
动吊具以及拧紧枪等无线化终端。业内部分车企也已部署了基于AGV调度的智能岛
式生产线,极大的提升了生产效率。在传统Wi-Fi网络下,移动终端在跨AP漫游时
经常发生掉线或丢包,引发AGV异常停机或拧紧数据上传失败,直接拖慢生产节
拍。同时具身智能机器人正逐渐在汽车工厂应用,其多模态感知对无线网络带宽也提
出了更高要要求。
供应链与物流环节:物联终端协同与网络接入安全
汽车制造业推行精益生产与零库存管理,对供应链网络的实时性和安全性提出了更高
诉求:
粥
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汽车行业网络趋势及挑战
1.海量loT终端高并发接入:零部件物流园区内,数万个物料箱、RFID标签、扫码
枪和智能叉车同时在线,往往需要建设多张loT网络,如RFID、UWB、蓝牙等,同
时高密度终端并发接入极易造成信道拥塞、数据延迟,导致零部件物料无法准确跟踪
风险。
2.自动化物流仓储系统中的AGV、堆垛机等依赖于稳定的无线网络,尤其是在漫游
过程中需要保持网络的连续性,否则将直接影响物流系统的调度。
3.整车企业通常管理数百家一级供应商及上千家二级供应商,需通过EDI(电子数据
交换)、API或供应商门户进行订单、设计图纸、质量数据同步。若为每个供应商搭
建专线成本极高且不灵活,基于互联网的VPN又面临性能和中间人攻击风险。如何
以高安全、易扩展的方式实现多级供应商可信接入,成为网络建设的重大挑战。
销服环节:多分支网络体验保障及车联网安全防护
车企网点涵盖4S店、商超展厅、交付中心和充电站,数量可达数千个。传统依赖
MPLS专线的组网方式部署周期长达数周,且难以灵活应对门店扩张与销服应用上云
趋势,同时网络运维也异常复杂。门店在向客户开展远程诊断、AR看车和车机系统
现场刷写时,门店网络带宽不足和时延也会直接影响终端消费者的购车与售后体验。
1.3汽车行业网络典型特征
面对上述趋势与挑战,汽车行业网络在建设与升级中呈现出五个典型特征,即全联
接、高可靠、高安全、高性能、易运维。
粥
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汽车行业网络趋势及挑战
全联接
全场景连接,打造全连接
工厂(人机料法环)
高性能易运维
大带宽、低时延网络汽车行业构建自配置、自修复、
自优化的自动驾驶网络
满足数字化应用要求网络典型特征
高可靠高安全
支撑高稳定的数据交互、网安一体,工业网络
连续不间断的生产活动内生安全
全联接与柔性无线化
汽车生产车间要求“人、机、料、法、环”全要素互联。AGV、协作机器人、扫码
枪、工业平板等移动设备大量使用,需要车间实现全无线网络覆盖,并支持无缝漫
游,确保移动过程网络不中断。同时,产线频繁调整、车型换产时,网络须支持设备
即插即用、策略随行,实现分钟级产线重新编组。在办公与物流园区,融合Wi-Fi
7、loT定位等技术实现人、物统一接入,形成一张弹性、无边界的企业网络。
高可靠与确定性低时延
生产车间里产线控制器(PLC)与执行器之间指令周期通常为毫秒级,一些精密装配
环节要求确定性时延和小于50纳秒的时钟同步。网络一旦出现抖动或丢包,轻则导
致车身焊接偏移,重则全线故障。因此,工业网络须支持如时间敏感网络(TSN)等
确定性传输技术,实现多路径冗余和故障自愈。
高安全与网安一体化
网络内嵌安全能力,形成“云-网-边-端”协同防护。工厂OT网络实现东西向流量微
分段隔离,IT/OT网络间的访问都需经过身份验证和权限鉴权,即使内部某台设备被
感染,也无法横向扩散。网络要对所接入的各类终端设备进行准入认证,保障安全接
入。
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汽车行业网络趋势及挑战
高性能与弹性扩展
企业协同办公需要高吞吐、低延迟的网络,支撑数字化研发、云桌面等应用。生产端
工厂视觉质检等应用每秒产生几十GB的图像数据需实时传送至AI推理服务器,生
产网须支持从10GE向25/100GE甚至400GE平滑演进,并以Fabric架构提供弹性
扩展能力。
易运维与意图驱动
海量生产及办公终端接入网络无法依赖人工逐台配置和运维监测。网络需具备SDN
(软件定义网络)能力,实现策略从控制器统一下发,新设备上线后自动获取配置,
即插即用。同时借助AI驱动的智能运维方案,基于网络设备遥测数据提前预测故
障、自动定位根因,并提供优化建议,让网络运维从传统被动响应转向主动保障。
1.4汽车行业网络建设目标
围绕汽车行业的发展趋势、业务痛点与网络典型特征,汽车行业网络建设的总体目标
可概括为:以“业务驱动、安全可信、智能极简”为原则,建设“IT/OT网络融合、
多分支敏捷互联、全面安全防护”的整体网络架构。
IT/OT网络融合架构
打破传统IT办公网与OT生产网之间的割裂状态,通过ETH/IP技术实现生产要素的
全互联互通,推进IP一网到底。
网络接入层通过工业以太网、TSN、Wi-Fi等技术接入各类生产终端设备,对于传统
总线设备引入工业网关实现IP协议转换,实现生产设备全联网。随着移动类生产终
端的广泛应用,Wi-Fi网络的部署要满足终端对带宽、漫游切换的要求,保障业务体
验。
粥
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汽车行业网络趋势及挑战
网络汇聚/核心层通过一张网融合化、极简架构打通生产、办公、研发、安防、数据
中心等网络,实现企业所有数据要素的互联互通,基于业务类型实施逻辑隔离,确保
关键生产流量优先转发。
网络管理层引入SDN控制器,实现端到端(E2E)网络统一编排与智能运维。
多云多分支敏捷互联
车企全球化布局要求实现总部、研发中心、工厂、门店、办事处等的高效互联。通过
建设全球一张网架构,提供广覆盖、泛在接入、多业务统一承载能力,构建跨地域一
致性体验.持续满足企业业务不断变化的网络需求。技术路线上.基干企业对广域网
SLA的要求,采用SD-WAN实现多链路的智能调度和负载优化,保障网络体验要
求。
全面网络安全与纵深防御体系
建设覆盖全场景、全生命周期的主动安全防御体系。具体包括:
●边界与接入安全:针对工厂,在IT/OT网络边界及产线部署微隔离防火墙,防止
安全威胁横向扩散,并对流量深度解析,防范异常指令和协议攻击。
●终端与身份安全:管理终端资产并建立台账,强制准入控制,不满足安全基线不
予入网。
●威胁监测与响应:部署安全运营中心(SOC)与态势感知平台,汇聚全网流量、
日志,利用AI分析勒索病毒、数据窃取等异常行为。
综上,汽车行业正处于以新四化为核心、激烈竞争为推力的关键时期,网络作为承载
数字化的基础设施,其建设必须直面研产供销服全场景挑战。企业只有构建起全联
接、高可靠、高安全、高性能、易运维的新型网络,才能支撑起数字化应用的落地、
支撑起企业效率和质量的提升,进而在这场产业革命中赢得优势。
粥
8
汽车行业网络趋势及挑战
第2章
汽车行业典型应用场景和要求
2.1工厂生产场景
汽车整车工厂通常包含冲压、焊装、涂装、总装四大车间,新能源工厂新增电池
Pack车间。随着汽车"新四化"和数字化转型的深入推进,汽车智慧工厂以IT&OT融
合为底座,融合机器人、AGV/AMR、AI质检、数字孪生、loT数采,实现多车型混
线柔性生产,全流程数据可追溯,降本增效,适配新能源汽车制造需求。以下重点介
绍汽车智慧工厂八大典型场景,包含IOT数采、AI质检、AGV/AMR/无人叉车/去人
牵引车、无线拧紧枪、电检、EOL老化检测、试车道动态检测、OTA加载/软件刷
写。
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9
汽车行业典型应用场景和要求
2.1.1典型场景一:IOT数采
随着工业4.0和智能制造的推进,通过自动化、数字化、网络化、信息化和智能化等
综合技术手段的应用,使工厂生产运营具有全面感知、优化协同、预测预警、科学决
策的能力,实现生产全业务过程优化管理的工厂新型运营模式,保障生产的安全稳
定,提升产品质量,降低能耗成本。其中IOT数据采集和监控是基础,而工厂设备的
联网化是实现智能化、网络化和自动化的关键步骤。
loT数采跨全车间,包括冲、焊、涂、总、电池Pack、辅房。工厂智能工厂等级不
一,对应的IOT点位数量也不一样。
工厂等级loT数采点位终端数量说明
基础级工厂<5w5000老工厂,只采集设备运行状态、计数、故障
码,不采集详细工艺曲线。
卓越级工厂5-10w1.2w主流新整车厂,四大工艺和电池PACK;关
键工艺参数和能耗数据。
领航级工厂10~15w1.5w大量振动、温度、电流外置传感器,焊接曲
线、拧紧全曲线、电池全工艺参数,点位大
幅上涨。
数采终端类型通常包含六大类,如PLC、机器人、工艺专用设备、计量表计、传感
器、移动物流设备等,一般PLC、机器人、工艺专用设备直接出RJ45以太网口,计
量表计、传感器以RS485/RS232为主,移动物流设备以Wi-Fi为主。
冲压焊搜
接入交换机接入交换机
SCADA/PLC机器人/AGV/智盖收表/工控机/叉车/出描检/工装夹具/空画/
机器人腔制工艺专用设备计量表计传贴语移动流设备
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汽车行业典型应用场景和要求
设备分类典型设备主要协议接口类型典型用途
PLC控制器西门子、罗克韦ProfinetRJ45以太网采集设备运行状
尔、倍福、汇川EtherNet-IP、态、产量、故障
等Modbus-TCP、报警、工位联锁
OPCUA、S7参数,车间最核
心数据源
机器人控制器库卡、ABB、发OPCUA、RJ45以太网采集机器人轴状
那科、埃斯顿EtherNet-IP、态、焊接参数、
Profinet、机器报警代码、运行
人私有协议节拍,焊装车间
主力数据源
工艺专用设备拧紧控制器、点OPCUA、RJ45以太网采集扭矩角度、
焊控制器、激光Profinet、焊接波形数据
焊控制器、涂胶EtherNet-IP、私
控制器有TCP
计量表计智能电表、水Modbus-RTU、RS485/RS232为全厂能耗采集,
表、燃气表、压Modbus-TCP、主,少数RJ45分车间、分工位
缩空气流量计MQT以太网能耗统计,能效
分析、成本核算
传感器振动传感器、电Modbus-RTU、RS485/RS232为预测性维护、配
机温度、电流互MQTT、主,少数RJ45电柜/电机温度
感器、压力传感监测、车间环境
器参数采集,领航/
灯塔工厂大量使
用
移动物流设备AGV、四向穿梭OPCUARJ45、Wi-Fi上报设备位置、
车、堆垛机车载MQT运行状态、故
控制器Profinet障、任务执行情
况,立库/总装
物流数采
粥
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汽车行业典型应用场景和要求
数采网络存在以下网络痛点:
1.IOT数采平台一般部署在IT域,车间设备在OT域,OT侧设备要访问IT域的
loT平台,传统方案采用双网卡,安全风险高;
2.OT网通常为192/172局域网IP地址,联网后,可能会出现多个OT网IP地址
冲突,且IP地址变更困难;
3.生产控制业务,属于硬实时业务,直接决定产线是否停机;loT数采属于非硬实
时业务。将两类业务混在同一网络,数采突发流量,广播风暴容易造成网络拥
塞,影响生产控制业务,导致停机;
4.OT网络多为单设备单链路连接,网络无可靠性设计,链路和节点故障,导致停
线时间长;
5.OT网络设备多为无管理交换机,网络不可视,故障定界定位慢,导致停线时间
长。
2.1.2典型场景二:Al质检
AI质检以深度学习计算机视觉为核心,替代人工与传统规则式机器视觉,在整车四
大工艺(冲压、焊装、涂装、总装)以及电池Pack车间,实现在线全样本缺陷检
测、尺寸测量、装配防错,检测结果联动PLC、MES,形成产线闭环质量管控。传
统机器视觉依赖固定阈值,面对反光、曲面、车型多、缺陷形态多变场景误报漏报
高;Al通过样本训练,识别划痕、气泡、虚焊、错漏装等复杂非标缺陷,适配新能
源汽车多车型柔性生产需求。
AI质检
场景
错漏反检测定位引导
(颜色/形状)(视镜监控)
(为力)
某高端新能源车工厂是国家级智能制造标杆工厂,为打造超豪华车质量,工厂内对车
辆检测非常严,共有1600+个AI检测场景:
彩
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汽车行业典型应用场景和要求
AI质检场景1:汽车间隙面差测量
白车身的间隙面差不符合要求,会影响车辆的密封、外观和风噪等问题,人工检测采
用间隙尺、面差尺作为测量工具,依赖个人技术水平和测量位置,重复性与准确性往
往不理想,且检测效率较低。通过Al质检,可大幅度提高检测效率,检测时间缩短
为53s/台,车身在导轨传送时可同步检测,提高产线节拍,检测精度达0.03mm。
Al质检场景2:动力电池六面体表面缺陷检测
针对动力电池六面体气泡、异物、边缘翘起、划痕、碰伤、破损、漏液、保护胶贴偏
等外观质量缺陷的检测,AI质检集成若干高清工业相机对动力电池六面体拍照,获
取高清晰、高对比度图片,进行NG,OK判断。
13
汽车行业典型应用场景和要求
AI质检对网络的要求:
1.大带宽:总装装配防错、OCR标签识别,工业相机2MP~5MP,接入带宽要求
千兆,涂装色差,间隙面差测量5-12MP,接入带宽要求2.5G,电池电池极
片、高速线扫,接入带宽要求10GE。
2.低时延:端到端总时延建议≤100ms,超时会出现NG无法拦截、漏检、产线
报警停机,分解到网络的单向时延要求<10ms.
3.零丢包:部分严苛场景如电池检测场景,若数据传输失败会导致产线上的一个电
池包报废,要求网络传输零丢包。
4.防电磁干扰:交换机使用工业级交换机,线缆建议使用屏蔽Cat6A工业网线,
防电磁干扰。
2.1.3典型场景三:AGV/AMR
汽车行业AGV/AMR正由传统固定路径AGV全面转向多传感器融合AMR;应用从
线边物流配送扩展到总装主线装配岛;大规模集群调度、提升了配送效率、降低了人
力成本,实现了新能源汽车柔性混线生产。
以安徽省某柔性智能网联标杆工厂为例,冲焊联合车间和总装车间大规模部署
AMR,以SPS成套配送、线边物料补给、空料架回收为核心场景,配套工业互联网
平台做调度与数据打通,实现任务全流程可视化、数字孪生,可追溯物料配送记录。
其中冲焊联合车间有300+AMR,总装车间有400+AMR,是目前汽车行业使用AMR
较多的工厂。
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汽车行业典型应用场景和要求
汽车市场个性化需求持续增长,产品迭代周期不断缩短。为适应行业新变化,上汽通
用五菱创新推出“智能岛制造体系”,使用AGV岛式转配实现“车找工位、料找车”
的协同作业,从而有效兼容大规模标准化生产与个性化定制需求,单条产线即可支持
20多种车型同时生产。该工厂入选工业和信息化部等六部委联合认定的全国首批
“领航级智能工厂”培育名单。
AGV对漫游时延、丢包非常敏感,若物流AGV/AMR/叉车/牵引车趴窝初期仅影响物
料配送,多台故障会导致产线停线;若像上通五主线承载车身的装配AGV趴窝风险
最高,直接造成工位甚至总装主线停机,带来高额停线损失。
AGV对无线网络要求严苛:
端到端时延P95<20ms,漫游切换<100ms,丢包率<0.1%。
2.1.4典型场景四:拧紧枪
在汽车工厂零部件装配,拧紧枪作为核心工具广泛应用在总装车间底盘线、内饰线、
发动机/变速箱装配、轮胎拧紧工位中。
15
汽车行业典型应用场景和要求
传统工厂使用有线拧紧枪,现在新能源工厂已逐步换成无线拧紧枪,有线和无线拧紧
枪对比如下:
对比项有线拧紧枪无线Wi-Fi拧紧枪
活动范围受电缆长度限制无物理线缆约束,跨工位调度
故障点电缆弯折、拖链磨损,故障频发故障点转移到无线网络,线缆故障消除
工位变更改造重新布线,周期长仅需要无线信号覆盖,改造快
工具复用固定工位,无法共享支持工具池化,跨工位调用
现场风险线缆绊倒、勾挂车身钣金无机械风险,风险转变为无线干扰、
漫游问题
成本电缆、拖链备件持续消耗一次性无线基建投入,降低线缆备件
成本
无线拧紧枪解决了有线拧紧枪的痛点,但对工厂Wi-Fi提出了严苛要求:
1.拧紧枪属于高优先级工业控制终端,不能丢包;一旦丢包,会造成拧紧结果无法
上传、重复拧紧、工艺报错停线。另外现在车企严格要求“一车一档”,关键扭
矩数据必须100%上传至MES(制造执行系统)进行长期保存和追溯。如果工具
在网络断开瞬间丢失了拧紧数据,就会造成追溯链条的断裂,这是质量管理体系
所绝对不允许的;
2.拧紧枪业务特征:小包高频突发报文,不是大流量;时延要求<20ms,
丢包<0.1%。
以重庆某新能源工厂为例,老厂里面拧紧枪无线网络由供应商建设,IT部门未统一建
设无线网络,带来一些问题:
1.供应商建设的无线网络每枪每胖AP,AP使用80M组网,拧紧枪之间的AP之
间干扰严重,易造成丢包;
粥
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汽车行业典型应用场景和要求
2.拧紧枪无线网络和AGV无线网络,信道未错开互相干扰,导致拧紧枪丢包、
AGV小车趴窝,无线业务之间互相干扰;
3.各业务部门独自建设Wi-Fi、导致重复投资,设备利用率低。
2.1.5典型场景五:电检
设备电检即下线电检,又称为初始化工位、ECOS电检或VTS电检,该工位是总装产
线的关键工位,完成所有控制器的初始化和测试,是任务最重/问题最多的工位,一
般测试内容有零部件件号、软件版本号、硬件版本号、钥匙学习、证书灌装、电机自
学习等。
当前主要有两种方式进行电检,一种是使用OBD方案,还有一种是使用车机APP检
测。
OBD电检
工人使用电检设备,通过OBD接口接入车辆实施检测,检测结果通过无线网络,实
时上传到电检服务器并存储数据库,以备查看及打印报告;电检服务器可以将数据库
中的检查结果回传到工厂MES系统。
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汽车行业典型应用场景和要求
以某新能源工厂为例,使用OBD电检,单台车电检耗时≤10min,电检数据上传
5.5Mbps,由于随着产线边移动边上传会产生无线漫游。
车机APP检测
针对智能座舱域车机内置APP、车载应用、HMI交互做出厂自动化检测,验证APP
安装、启动、交互、车控联动、音视频、网络连通性,避免交付后出现APP闪退、
黑屏、联动失效、联网异常等用户投诉问题。使用车机自带模组Wi-Fi模组进行数据
上传。
以武汉某新能源工厂为例,使用APP电检,单台车电检耗时≤10min,电检数据上传
5.5Mbps,由于随着产线边移动边上传会产生无线漫游。
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汽车行业典型应用场景和要求
2.1.6典型场景六:EOL老化检测
随着新能源电动化、智能化让整车电子电气架构日趋复杂,整车下线流程(EOL,End
ofLine)也变得越来越复杂,新能源主机厂普遍建设了EOL老化检测专区,全自动
化检测成为保障质量的必然选择。
车辆下线后开至老化停车区,进行零部件老化测试,车辆自动执行40-60项高频检
测,涉及车门、座椅、三电等功能。并通过X-Hunter边检测边上传数据。
以某新能源工厂为例,250台车需在60分钟内完成测试——每台车上传2.5GB测试
数据,平均速率约5.7Mbps.对上行并发能力提出严苛要求。网络面临三大挑战。
第一,X-Hunter部署在驾驶位下方,被车身金属遮挡,信号衰减严重,车内和车外
信号相差10dB。
第二,同一AP下多个X-Hunter彼此不可见,形成隐藏节点。它们互相不知道对方
在发信号,导致上行并发严重冲突信道利用率90%,但有效回传速率不足10Kbps,
网络几乎瘫痪。
彩
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汽车行业典型应用场景和要求
第三,X-Hunter支持5G全频段,而T-Box仅支持5GHz部分频段。两者频段能力
不同,信道规划复杂。
2.1.7典型场景七:试车道动态检测
EOL静态检测后,整车在工厂封闭试车跑道实车行驶状态下完成动态检测,属于整车
出厂质量关键关卡;区别于车间静态检测,车辆高速移动,采集行驶工况下三电、底
盘、ESP、NVH、智驾域控实时数据流、故障码DTC,发现静态测试无法暴露的行
粥
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汽车行业典型应用场景和要求
驶类偶发故障。车辆需要在试车道上边跑边检测,将实时数据上传至云端,不合格车
辆自动拦截进返修区。
几十辆车同时在一个试车区域内高速行驶,数据传输量巨大,车内上传数据的X-
Hunter(自动化检测设备)移动极快,对网络性能要求非常高。以某新能源工厂
60JPH的实际生产节拍为例,动态测试20辆车、强化测试25辆车同时在试车道路
测。每辆车需边跑边实时上传数据,采集数据要求如表格所示:
X-Hunter
场景修端名称数量(60JPH)无线支持情况传输速率测试距离上传时间
动态测试并发20辆车5km15min
X-Hunter5G全频10Mbps
强化测试井发25辆车50km40min
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汽车行业典型应用场景和要求
过去,试车场部署的两种网络方案各有弊端:运营商5G网络,在海量数据上传场景
下流量成本较高;普通Wi-Fi网络,存在明显性能瓶颈。
受限于普通Wi-Fi的性能,车辆在试车道内只能上传50%~60%的数据。测试完临停
在检修区补传,45个车位瞬间被挤爆,而检修区要求每辆车最多停留3分钟就要转
入下一道工序,否则就会发生车辆囤积、影响生产节拍。
当前业界Wi-Fi网络主要面临三大技术挑战:
第一,由于车身金属遮挡,导致信号从车外到车内就会衰减10dB,X-Hunter信号
弱;
第二,在开阔地环境同频干扰高达40%,实测上传速率仅2Mbps,远低于10Mbps
的要求;
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汽车行业典型应用场景和要求
第三,直道车速超过180km/h,车辆在AP间频繁漫游,数据容易中断。
2.1.8典型场景八:OTA加载/软件刷写
总装车间和停车场区域,车辆通过车内T-Box完成域控、IVI、智驾、BMS等大固件
包下载与刷写;解决零部件到货软件版本不一致,总装末端统一灌装正式版本,是新
能源整车厂核心业务。
场景1:总装车间内,传统方式软件包刷写依赖专用工位和大量人工刷写,存在费
人、费钱、费时的问题。
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汽车行业典型应用场景和要求
先进的总装产线,将软件包刷写嵌入到总装线体内,随传送带和吊具移动,边移动边
下载刷写,让OTA加载彻底摆脱线缆与人力束缚,提升生产效率,并约束刷写时间
不能拖慢流水线。
以某新势力工厂为例,在总装产线,车辆边移动边下载6GB的整车软件,要求确保
10分钟内完成升级,绝不耽误生产节拍。
场景2:在车辆发往4S店前,在停车场采用传统方式,安排工人使用U盘给要发货
的车辆进行软件包刷写,存在费人、费钱、费时的问题,还有可能导致误刷。
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汽车行业典型应用场景和要求
以某头部系能源车企为例,在工艺停车场进行OTA加载,停车场一般可停靠1~3k
辆车,软件包大小6~8GB,要求确保1h内完成升级,不能耽误发往4S店的时间。
2.2仓储物流场景
一辆汽车由1.5万~2万个零部件构成,零件复杂多样。在总装立体仓库,存储发动
机、变速箱、座椅、轮胎、车灯、仪表台、底盘配件等大体积、高价值核心零部件,
多采用AS/RS立体库、高位货架自动化存储,对接AGV、堆垛机自动出入库,是总
装柔性生产的核心物料仓库。立体仓的好处:占地小、降低建设成本;用人少,降低
人工成本;提高了入出库精度与效率。如图所示为上通五工厂内的零部件立库:
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汽车行业典型应用场景和要求
立库区域通常有双向穿梭车、四向穿梭小车和堆垛机
四向穿梭车
这些小车对无线业务SLA要求如下:
·并发数量:单个AP接入15-20台小车,避免过载。
·信号强度:移动路径RSSI≥-65dBm,边缘不低于-70dBm,漫游边界、提升机
出入口不低于-55dBm。
·漫游KPI:小车移动速度1.5~2m/s,PLC控制时延小于50ms,连续丢包不超过
2个,总体丢包率小于0.1%。
立体仓库无线网络存在以下痛点:
·高位货架遮挡严重,无线信号覆盖不足,导致信号盲区、弱信号掉线:立体库钢
制高架货架(高度>15米)遮挡信号,巷道形成无线覆盖盲区。
·堆垛机漫游不及时,漫游切换时延几百毫秒,PLC超时,堆垛机急停:穿梭车高
速(车速2m/s)移动,频繁切换AP,传统组网漫游易丢包。
●传统AP部署密集,信道干扰严重:钢架密集(单区域货架超过30座),传统
AP密集部署,信道干扰严重。
粥
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汽车行业典型应用场景和要求
2.3研发办公场景
2.3.1典型场景一:智驾研发协同
自动驾驶测试车在公共道路/试车场行驶,会持续录制测试数据,内部同时封装多
路摄像头图像、激光雷达点云、车辆信号(车速、转向、感知目标)、GPS等数据,
所有数据绑定微秒级统一时间戳,可实现多路画面+车辆信号精准对齐回放。这些
测试数据回传至企业TDM试验数据管理平台/智驾数据中台,算法工程师、测试工
程师日常调取录像回放,用于定位BUG,比如智驾出现误识别、急刹、接管、危险
工况等。
某汽车智驾研发人员使用笔记本通过无线网络调取智驾视频进行回放复盘,源数据存
储在机房服务器,使用内部播放软件在线播放和下载视频操作,对无线网络提出了较
高的诉求,希望单用户上下行速率要求达到240Mbps,客户现网使用某品牌AP
20MHz组网,高密办公6AP覆盖120人,并发时员工反馈网速慢,视频浏览加载缓
慢,播放卡顿。
对网络SLA提出以下要求:
有线网络:
·万兆有线接入,核心算法工位支持25G上行;单路4K压缩视频稳定带宽≥
20Mbps,支持8路及以上并发回放;RAW原始数据传输带宽≥3Gbps;
粥
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汽车行业典型应用场景和要求
●端到端时延≤15ms,抖动≤3ms,丢包率≤0.01%;
●智驾数据专网独立分区,与普通办公网隔离,带宽专属预留。
无线网络(支持单路压缩视频预览、会议复盘及投屏等业务):
●Wi-Fi75GHz专属频段,单用户保底带宽≥100Mbps。
2.3.2典型场景二:云桌面办公
随着汽车工业从机械驱动向软件定义的深刻转型,汽车研发对三维设计软件的依赖日
益加深,是典型的数据密集型、算力密集型业务,比如用于整车车身设计、底盘设计
的CATIA、UGNX等CAD软件,单份整车CATIA模型文件可达10+GB,整车的数
字样机包含数万个零部件。
传统模式下,每位设计师配备高端图形工作站,模型数据分散在本地,存在三大痛
点:一是整车级装配体加载耗时数十分钟,多工程师协同版本混乱;二是核心设计数
据在终端
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