网络对确定性时延要求越来越高 2 工业园区网络架构发展趋势 传统以太/IP 网络主要服务于办公互联网、消费互联网，基本没有考虑工业领域 的自动化控制、运动控制等场景，在数据传输的时延、抖动、可靠性等方面需要 有新的技术突破，才能满足工业网络的严格要求。比如，现场级的自动化控制系 统对确定性的数据传输时延要求非常严格，在一些高精度机床上的运动控制的指 标甚至要求达到 1ms 以下。 ⚫ 顺序生产系统，这包括更多的设备移动和多功能生产资产，这就需要强大而有效 的无线通信技术和本地化服务。 ⚫ 网络的可靠性要求显著提升 传统的园区以太/IP 网络主要服务于办公网络，虽然在可靠性方面具有一定的能 力，但是面向工业生产还需要进一步增强这些能力。传统园区的办公、视频监控 等业务对可靠性要求不高，亚秒级甚至秒级故障倒换即可满足要求。工业现场的 控制业务往往都在毫秒级，这样就要求保护倒换要更快，甚至要达到亚毫秒级。 2.1 方案简介 高品质高可靠工业园区网络架构需要具备“设备网联化”、“联接宽带化”、“网络智能 化”以及“网安一体化”的先进特征，解决工业现场信息互联互通问题，保证网络传 输的确定性、可靠性。所以如图 2-1 所示，先进工业网络需要具备以下五个特征：确 定性、高可靠、大带宽、无线化以及智能运维。 6 解决方案架构 图2-1 先进工业网络五个特征 要满

我们采用云计算技术，构建一个开放、灵活、高效的云计算平台。这个平台可 以提供弹性的计算资源和存储空间，根据工厂的实际需求进行扩展或收缩。 数据传输和存储 通过云计算平台，我们可以实现数据的快速传输和存储，保证数据的可用性和 可靠性。 云计算平台构建与应用 工厂的生产数据包括各种传感器数据、设备运行状态数据、 生产计划数据等，这些数据需要进行处理、清洗和整合， 以便进行后续分析。 数据处理 通过数据分析技术，我们可以对工厂的生产过程进行实时 通，实现数据的实时传输和共享。 设备互联 通过物联网技术，我们可以实现对设备的智能化 控制，提高生产效率和管理水平。 智能化控制 通过物联网技术，我们可以实现数据的加密和备 份等功能，提高数据的安全性和可靠性。 安全性更高 物联网技术应用与设备互联互通 数字孪生模型构建 04 1 2 3 通过云计算技术，数字孪生智能工厂可以弹定地 扩展或收缩计算资源和存储空间，以满足不同规 模工厂的需求。 ERP 、 SCM 等。 数据集成 数字孪生数据底座需要存 储工厂各个系统的数据， 并能够实现数据的备份和 恢复。 数据存储 数字孪生数据底座需要实 现数据的访问控制，以确 保数据的安全性和可靠性。 数据访问控制 数字孪生数据底座 扫描仪技术 通过扫描仪技术，可以对工厂内设备、生产线等对象进行快速测量 和扫描，以便对工厂进行数字化表示。 人工录入 对于部分无法自动化采集的数据，可以通过人工录入的方式进行数

* 注意事项： 确保团队成员的专业知识和技能，包括工艺、设备、软件等方面。 确保设备和系统的兼容性和可靠性，以确保智能工厂的稳定运行。 确保员工的参与和培训，以确保他们能够适应新的工作方式和技术。 确保升级计划符合公司的战略和财务预算，避免过度投资和浪费。 确保安全性和隐私 将数据传输到软件系统 进行处理和分析。 数 据 中 心 智能工厂需要建立数 据中心，用于集中存 储和处理生产数据。 数据中心需要配置高 性能服务器、存储设 备、网络设备等，以 确保数据的安全性和 可靠性。 通 信 设 备 智能工厂需要建立高效 的通信网络，用于实现 设备之间的数据交换和 软件系统与设备之间的 数据传输。通信设备包 括交换机、路由器、无 线接入点等，需要根据 工厂的网络规模和通信 要考虑已有的软件系统。如果工厂已经采用 了某种 MES 或 ERP 系统，那么硬件系统需 要能够与该软件系统集成，以实现自动化生 产和智能化管理。 智能工厂对硬件系统的 可靠性要求较高，因 为任何故障都可能导致生产中断和生产线停 滞。因此，选择具有高可靠性的硬件设备可 以提高生产效率和生产 线稳定性。 可 靠 性 智能工厂对硬件系统的安全性要求也 很高，因为 工厂的生产数据和工艺流程都是敏感信息。因此，

改 善延伸供应链网络。 • 制造执行系统 MES：通过信息传递对从订单下达到产品完成的整 个生产过程进行优化管理。 • 数据采集与监控系统 SCAD ：对生产设备进行远程监控，提升系统 可靠性与安全性。 以上 IT 应用在制造业数字化转型过程中扮演了重要角色，而 IT 基础架 构正是这些数字化 IT 应用的基石，提供了计算、存储、网络等各类关键 IT 资源。无论是通过自有机房、第三方 制造行业 IT 基础架构转型方案与实践 6 IT 架构转型方向与路线选择 不同规模企业对 IT 架构的 要求 对于大型制造业企业，现代化 IT 基础架构需要满足以下要求： 1. 性能和可靠性满足核心业务的需求，且得到市场的充分验证。 2. 采用统一架构承载各类业务，包括核心稳态业务和创新敏态业 务，并可降低管理运维的复杂度和风险。 3. 对于各类业务，可实现资源的快速响应和按需投资。 核心产品代码自主率超过 95%。 • 和国产化技术栈完整适配，符合信创和等 保要求。 • 支持数据加密。 • 高性能：大幅提升数据库、数据分析等场 景性能，支撑更多业务并发，降低业务处 理时间。 • 可靠性：支撑金融、制造、医疗等行业各类 重要业务系统稳定运行，单一客户部署时 长超 8 年。 让方案设计更简单 让部署与扩容更简单 • 极简运维：通过统一的管理控制台和自动 化运维工具，让复杂的云基础架构运维变

善延伸供应链网络。 • 制造执行系统 MES ：通过信息传递对从订单下达到产品完成的 整 个生产过程进行优化管理。 • 数据采集与监控系统 SCAD ：对生产设备进行远程监控，提升系 统 可靠性与安全性。 以上 IT 应用在制造业数字化转型过程中扮演了重要角色，而 IT 基础 架 构正是这些数字化 IT 应用的基石，提供了计算、存储、网络等各类 关键 IT 资源。无论是通过自有机房、第三方 制造行业 IT 基础架构转型方案与实践 5 IT 架构转型方向与路线选 择 对于大型制造业企业，现代化 IT 基础架构需要满足以下要求： 1. 性能和可靠性满足核心业务的需求，且得到市场的充分验证。 2. 采用统一架构承载各类业务，包括核心稳态业务和创新敏态业 务，并可降低管理运维的复杂度和风险。 3. 对于各类业务，可实现资源的快速响应和按需投资。 点起步，支持大规模集群扩展，兼容未 来 混合云场景。 让业务效率与连续性提升简单 • 高性能：大幅提升数据库、数据分析等场 景性能，支撑更多业务并发，降低业务处 理时间。 • 可靠性：支撑金融、制造、医疗等行业各 类 重要业务系统稳定运行，单一客户部 署时 让运维与使用更简单 • 极简运维：通过统一的管理控制台和自 动 化运维工具，让复杂的云基础架构运 维变 得直观且高效。安装、操作和升级过

 车与网络（ V2N ）：车载设备通过接入网 / 核心网 与云平台连接。 C-V2X DSRC vs C-V2X 技术后来居上，产业链逐步构筑，适应于更复杂的安全应用场景，满足低延迟、高可靠性和满足带宽要求。 车联网通信技术： C-V2X 更适合复杂的安全应用场景 C-V2X 为自动驾驶提供更可靠的智能决策与协同控制 车联网发展趋势：平滑演进到 5G ，逐步向自动驾驶升级 5G-V2X LTE-V2X ：满足 3GPP 的 27 种应用 场景 (3GPP TR22.885) ：包括主动安 全，交通效率和信息娱乐  LTE-eV2X ：与 LTE-V2X 兼容，提升 V2X 可靠性、数据速率和时延性能， 以部分满足更高级的 V2X 业务  5G-V2X ：实现与自动驾驶相关的 4 组应用场景 (3GPPTR22.886) ：  车队编排  先进行驶  传感器信息共享 5G 近实时的高清视频传输， V2N 和 V2V 互补（ V2N2V ），如前所述，让自动驾驶不仅能“眼观六路”，还能 “耳听八方”，实现 100% 安全性。无人驾驶的需求包括传统的覆盖、容量、时延、可靠性、速率、移动性、安全、 成本、功耗等。 5G 边缘计算和切片技术为自动驾驶提供保障 车联网的 12 个基本场景 5G 使能高阶自动驾驶场景，更高效更安全 4 个高阶场景 5G 使能高阶自动驾驶场景，更高效更安全（续）

心在于构建全域要素深度融合的智能系统。需要在感知 算法、决策控制、高精定位、计算芯片等关键领域持续 深耕，同时以更高标准解决复杂交通场景下的长尾问题。 但技术的进步必须以安全为前提，必须将“可解释性”和 “可靠性”融入技术研发的全生命周期，构建覆盖汽车研 发、测试、运行的安全框架，让技术始终服务于人的生 命价值。 产业协同是路径，生态开放是关键。自动驾驶技术的安 全落地离不开跨行业、跨领域的深度融合。从芯片、传 体的控制信号，是连接传感器、算法与执行机构的神经 中枢。 车端算法层划分为管理域、算法、应用、安全域等，核 心特点是融合实时决策与多重安全保障机制。管理域 通过 OTA 升级模块接收云端模型更新，结合故障诊断 功能确保系统可靠性；算法包含轨迹生成、意图预测、 网络服务、地图服务、定位模块等关键环节，并集成神 经网络实现环境理解与决策优化；应用主要包含主动安 全、巡航以及泊车等功能；安全域则从功能安全、网络 安全等维 汽车智能驾驶技术及产业发展白皮书 10 生的眩光，以及夜间低照度场景，均会导致图像信噪比 降低及对比度失衡，甚至出现数据丢失现象，致使摄像 头对目标物体的识别准确率大幅下降，影响智能驾驶决 策系统的安全性与可靠性。 表 2-1 摄像头关键参数及行业水平 参数分类 行业优秀水平 参数说明 像素（px） 前视≥ 8 millions、侧视≥ 2 millions 环视≥ 2 millions、后视≥ 2 millions

应用，构建智能化辅助决策功能。 建设内容 12 数据输入 外部数据、内部数据、资产数据。 软件 & 分析 连接数据源，网络安全保障，针对不同 层面的用户提供各类型应用软件。 建议输出 盈利能力、生产效率、安全可靠性。 云平台 13 部署数据采集端（布置传感器或从已有 DCS 、 SIS 、 MIS 、 OA 等数据库采集）；通过 3D 、 VR 、 AR 等智能工具将数据可视化，实时监控设施； 结 层次人员，使用简单实用、高效的工作平台里；选 用平台具有先进性、前瞻性、扩充性、开放性。 3 开放性与标准化：软硬件产品坚持标准化和开 放性原则，采用开放性体系结构；具有良好的可移 植性、可扩展性、可维护性和互连性。 4 可靠性与安全性：采用统一的用户认证，权限 管理、密码控制等多种安全和保密措施。双机热备、 定期存储。 5 经济性与可扩充性：尽力保护现行系统，尽量 减少技术风险和投资风险。灵活配置与扩展。 16 PART 合理分配网络资源，防止网络瘫痪 抵御病毒的攻击，保障运行 容灾 保护重要数据的存储与传输安全 数据保护 敏感数据保护，确保数据的机密性 病毒防护 虚拟化服务安全 数据集中后安全 稳定性和可靠性 05 06 预警 处理安全应急事件，安全预警 审查 建立认证体系、访问控制机制 安全 - 病毒防 护 23 采用目前虚拟化环境病毒 防护的排名第一的病毒防 护公司亚信安全的产品。

高自动化程度：智能焊接机器人能够自主完成焊接任务，减少人工干预，提高生产效率。 高精度和高稳定性：通过先进的控制系统和传感器技术，智能焊接机器人能够实现高精 度的焊接，保证了焊接质量的一致性和可靠性。 智能化决策：具备自我优化路径的功能，能够根据焊接材料的特性、厚度等因素自动调 整焊接参数，实现最佳的焊接效果。 适应性强：智能焊接机器人能够适应不同的焊接需求，通过更换不同的焊接头或调整参 一、基于不同本体类型的分类 六轴工业机器人是工业自动化中常见的一种机器人结构，广泛应用于各种工业生产领域。 在焊接领域，采用六轴工业机器人作为本体结构已有多年的应用历史，具有技术和工艺成熟， 可靠性高的特点。采用六轴的设计提供了高精度的定位和重复性，这对于需要高精度焊接的 应用至关重要。其次，六轴工业机器人通常具有更高的负载能力，可以处理更重的焊接工具 和更复杂的焊接任务，如点焊、缝焊、弧 能和发展对于焊接机器人技术的 整体进步至关重要，高质量的焊接电源能够提供稳定的电流和电压输出，确保焊接过程的可 控性和一致性。 随着技术的进步和市场需求的变化，焊接电源需要不断提升其性能、可靠性和智能化水 平，以满足不同行业对高质量焊接的需求。同时，焊接电源与焊接机器人技术之间的紧密协 作也将促进整个焊接系统的优化，从而提高焊接效率和质量。 近年来，焊接电源的国产化率伴随着焊接机器人的国产化率不断提升，以麦格米特为代

精度高、重复性好 稳定性好，可靠性高 抗干扰能力强 重量轻、体积小、安装方便可靠 价格便宜，安全性能好 通常，工业机器人的工作性质不同，所选用的传感器也不同。下面 是工业生产中根据不同的需求选择传感器的一般要求。 1 、根据机器人对传感器的需求选择 根据不同的需求，工业机器人对传感器一般要求： （ 1 ）精度高，重复性好； （ 2 ）稳定性好，可靠性高； （ 3 ）抗干扰能力强； （ 4-1 ） 电位计式位移传感器主要用于直线位移检测，其电阻器采用直线型 螺线管或直线型碳膜电阻，滑动触点只能沿电阻的轴线方向做直线运 动，其具有诸多优点。 主要缺点是易磨损，电位器的可靠性和寿命受到一定程度地影响。正 因如此，电位计式位移传感器在机器人上的应用受到了一定的局限。近 年来随着光电编码器价格的降低而逐渐被取代。 当把电位计式位移传感器的电阻元件弯成圆弧形，可动触点的一端 当脉冲数已固定时，而需要提高分辨率，则可利用 90° 相位差 A 、 B 两路信号对原脉冲进行倍频。 原理构造简单 易于实现 机械平均寿命长 可达到几万小时以上 分辨率高 抗干扰能力较强 可靠性较高 信号传输距离较长 无法直接读出转动轴的绝对位置信息 角速度传感器 分为测速发电机、增量式光电编码器两种 测速发电机 可以把机械转速变换成电压信号 而且输出电压与输入的转速成正比