지금 보고 있는 내용은 대한민국에 맞게 조정되었습니다. 미국의 내용 보기 | 다른 국가 선택

개방형 자동화를 통한 전기화된 미래로의 전환 Audi는 순수 전기차인 Audi Q6 e-tron 시리즈의 차체 공정을 위해 독일 Ingolstadt의 차체 공장에서 피닉스컨택트의 PLCnext Technology를 사용하고 있습니다. 개방형 에코시스템은 IIoT 애플리케이션을 위한 다양한 기능 외에도 국제 IEC 62443-4-2 표준에 따른 통합 사이버 보안 기능을 제공합니다.

프로젝트에 대해 논의하는 Audi 직원과 Jan Diestelkamp

시작 상황


공장에서 논의 중인 AUDI PPE와 피닉스컨택트 직원들

협력과 협업을 통한 미래로의 전환

피닉스컨택트는 전기화, 네트워킹 및 자동화를 위한 핵심 기술을 제공함으로써 더 나은 지속 가능성으로의 전환을 지원하고 있습니다. PLCnext Technology는 이러한 기술 중 하나입니다. 개방형 에코시스템에는 센서에서 클라우드에 이르는 다양한 인터페이스가 있습니다. 이를 통해 탄소 중립 생산에서 지속적인 정보 흐름에 기여할 수 있습니다. PLCnext Technology는 IEC 61131-3에 따른 PLC 시스템의 표준 프로그래밍 외에도 C/C++, C# 및 Matlab Simulink와 같은 고급 언어를 함께 사용할 수 있습니다. 두 언어는 PLCnext Control 컨트롤러 제품군에서 실시간으로 조합하여 실행됩니다. 이는 생산 과정에서 IT 및 OT 전문가의 전문 지식을 모두 활용할 수 있다는 것을 의미입니다. 따라서 이 에코시스템은 Audi 생산 시설의 자동화에도 기여하고 있습니다.

솔루션


컨트롤 캐비닛에 내장된 에너지 측정 장치

다기능 EEM-MA 370 측정 장치와 같은 에너지 미터는 소비량을 기록합니다.

최적화된 생산 공정을 통한 온실 가스 균형 개선

차량 생산 단계부터 에너지 발자국을 최대한 중립적으로 유지하는 것이 중요합니다. 따라서 Audi는 2025년까지 모든 생산 현장에서 탄소 중립 생산을 달성하겠다는 목표를 세웠습니다. 이 목표는 2024년 초에 Ingolstadt에서 달성되었습니다. 특히 차체 공장에서는 품질, 가용성, 적응성 등의 영향 요인을 통해 배출량 값을 개선하는 것이 중요합니다. 부하가 없거나 차체가 제작 공정에서 불합격 처리될 때마다 비용이 발생할 뿐만 아니라, 탄소 중립 생산 목표에도 차질이 생깁니다. 생산 관련 온실 가스 배출량이 증가합니다.

이를 방지하기 위해 Audi는 무부하 시간 동안 작업을 정지하고 통신 기능이 있는 에너지 미터(예: 피닉스컨택트의 다기능 EEM-MA 370 측정 장치)를 사용하여 소비량을 모니터링하는 등과 같은 여러 가지 조치를 취하고 있습니다. 이 시점에서 최적화를 더 향상하기 위해서는 에너지 흐름에 대한 투명성과 오작동이 발생하는 즉시 이를 알려주는 정보가 필요합니다. 초기 단계에서 아주 작은 품질 편차라도 발견할 수 있다면 이를 통해 결정적인 기여를 할 수 있습니다. 공정 흐름에서 개선의 여지가 있는 부분을 추가로 파악하면 사이클 시간이 단축될 뿐만 아니라 개별 차량의 에너지 균형도 최적화할 수 있습니다.

피닉스컨택트의 세이프티 컨트롤러 RFC470-S가 있는 컨트롤 캐비닛

기능적으로 안전한 시스템 자동화 외에도 포괄적인 진단 기능을 제공하는 RFC 4072S PLCnext Control

고급 언어의 병행 사용

RFC 4072S 안전 관련 컨트롤러는 차체 공장 자동화 솔루션의 핵심을 구성합니다. 가장 중요한 기능은 차량이 기능적으로 안전한 방식으로 제작되도록 하는 것입니다. RFC 4072S는 시스템 자동화 외에도 모든 프로세스에 대한 포괄적인 진단 기능과 통신에 필요한 데이터를 제공합니다. 일반적으로 생산 프로세스에 선호되는 IEC 61131-3 프로그래밍 언어는 이미 언급했듯이 실시간 맥락에서 복잡한 애플리케이션에 더 적합한 C/C++ 및 C#과 같은 고급 언어를 사용하여 보완됩니다.

운영자 제어 스테이션 앞에 있는 AUDI와 피닉스컨택트의 직원

운영 화면의 98%는 시각화 어시스턴트에 의해 만들어집니다.

시스템 시각화 생성 시 30% 이상의 시간 절약

Ingolstadt 프로젝트에서는 이전 플랫폼인 PC Worx에 기반하여 2004년부터 개발 중인 블록 표준을 새로운 PLCnext Technology 제어 기술로 전환했습니다. 새로운 개발의 결과로 이제 라이브러리에는 차체 공장에서 필요한 수많은 프로세스를 최적화하여 제어할 수 있는 600개 이상의 블록이 포함었습니다. 또한 RFC 4072S PN PLCnext Control은 IEC 62061 SIL 3 및 EN ISO 13849-1 PL e에 따라 기계의 안전을 지원합니다. 새로운 자동화 플랫폼은 정보의 일관성과 통합을 높이기 위해 웹 시각화를 제공합니다.

이러한 목적으로 특별히 개발된 시각화 어시스턴트가 약 98%의 운영 화면을 자동으로 생성합니다. 이를 위해 사용자 프로그램의 정보에 액세스하고 새로 생성된 시스템 라이브러리의 700개 이상의 아이콘을 사용하여 시스템 시각화를 생성합니다. 이는 직원이 눈에 보이는 영역만 조작할 수 있는 컨베이어 시스템에도 적용됩니다. 여기서 생성기는 각 시스템 부품에 대한 개별 사용자 인터페이스를 만듭니다. 이러한 접근 방식을 통해 설치 시간을 기존의 3분의 1로 단축할 수 있었으며, 이는 적응 및 시운전에 상당한 이점이 됩니다.

로봇을 배경으로 공장 내 AUDI PPE에서 사용 중인 산업용 PC

받침대에 메인 및 보조 제어 콘솔로 설치되는 피닉스컨택트의 산업용 PC

직접 시스템 액세스를 위한 운영자 제어 스테이션

시스템 운영에 필요한 운영자 제어 스테이션은 비상 정지 버튼이 있는 푸시 버튼 박스의 내장 스위치를 통해 1기가비트 시스템 네트워크에 유연하게 통합될 수 있습니다. IP65 보호 등급의 Basicline 시리즈 산업용 PC는 개별 로봇 셀의 받침대에 주 및 보조 제어판으로 설치됩니다. 여기에 표시되는 스텝 체인 및 진단을 통해 운영 및 유지 관리 담당자는 모든 중요한 정보에 직접 액세스하여 필요한 경우 이벤트에 신속하게 대응할 수 있습니다. 운반 기술에 사용되는 제어 패널은 특별한 기능을 제공합니다. EHMI Linux 클라이언트는 Audi의 요청에 따라 개발되었습니다. 여기서는 국제 IEC 62443 보안 표준 준수와 간단한 업데이트 및 패치 관리에 중점을 두었습니다. 즉, 산업용 PC의 유지 관리가 검증된 유지 관리 프로세스 및 절차에 최적으로 통합됩니다.

전체적인 안전 개념에 대해 논의하고 있는 AUDI와 피닉스컨택트 직원들

무엇보다도 Audi의 책임자들과 함께 포괄적인 안전 개념을 개발했습니다

IEC 62443에 따른 전체적인 안전 개념 개발

센서와 카메라와 같은 정보 소스와 프로세스 및 품질을 보장하는 기술이 끊임없이 증가함에 따라 데이터의 양이 증가하고 있으며, 그 결과 무단 액세스로부터 보호해야 하는 공격 지점이 필연적으로 증가하게 됩니다. 따라서 Audi는 항상 이러한 프로젝트를 사이버 보안 관점에서 고려합니다. 구체적으로 말하자면, 이는 Audi와 피닉스컨택트가 TÜV 인증 IEC 62443-3-3 보안 서비스 제공업체로서 프로젝트 계획 단계에서 이미 전체적인 보안 개념을 개발했음을 의미합니다. 이 개념은 IEC 62443-2-4의 기능적 시스템 요구 사항을 구현합니다. 또한 생산 영역의 보안을 강화하기 위한 조치를 정의하고 구현하기 위해 위협 분석을 사용했습니다.

생산 최적화와 이에 따른 자원의 지속 가능성을 위해서는 안전하게 사용할 수 있는 데이터가 필요합니다. Audi는 스마트 전기화, 효과적인 네트워크화 및 개방형 자동화를 통해 지속 가능하고 미래 지향적인 생산과 머신 러닝과 같은 새로운 기술의 유연한 통합을 위한 기반을 마련하고 있습니다.

관심을 가질 만한 추가 항목