Com a automação aberta para o futuro eletrificado A Audi conta com a PLCnext Technology da Phoenix Contact em sua unidade de Ingolstadt para a montagem de carrocerias da série totalmente elétrica Audi Q6 e-tron. Além de várias funções para aplicações de IIoT, o ecossistema aberto também oferece segurança cibernética integrada de acordo com a norma internacional IEC 62443-4-2.
Situação inicial
Juntos e de forma colaborativa para o futuro
A Phoenix Contact apoia a transição para uma maior sustentabilidade, fornecendo tecnologias-chave para eletrificação, comunicação e automação. A PLCnext Technology é uma dessas tecnologias. O ecossistema aberto tem uma variedade de interfaces, desde o sensor até a nuvem. Dessa forma, ele contribui para o fluxo contínuo de informações sobre a produção neutra em termos de CO2. Além da programação padrão de sistemas PLC de acordo com a norma IEC 61131-3, a PLCnext Technology também permite o uso paralelo de linguagens de alto nível, como C/C++, C# ou Matlab Simulink. Ambas as linguagens são executadas em combinação e em tempo real na família PLCnext Control. Isso significa que a produção se beneficia da experiência dos especialistas em IT e OT. Assim, o ecossistema também contribui para a mudança na automação das instalações de produção da Audi.
Solução
Contadores de energia, como o dispositivo de medição multifuncional EEM-MA 370, registram o consumo
Melhorar o balanço de gases de efeito estufa por meio de processos de produção otimizados
É importante manter a pegada energética o mais neutra possível desde a fase de produção do veículo. Por isso, a Audi estabeleceu a meta de alcançar uma produção neutra em carbono em todas as unidades até 2025. Essa meta foi atingida na unidade de Ingolstadt desde o início de 2024. Particularmente na montagem de carrocerias de automóveis, é importante melhorar os valores de emissões por meio de fatores de influência como qualidade, disponibilidade e adaptabilidade. Cada carroceria sem carga ou ejetada do processo de fabricação não resulta apenas em custos: o balanço de GEE relacionado à produção também aumenta.
Para evitar que isso aconteça, a Audi utiliza várias medidas, como desligamentos durante períodos ociosos ou o uso de contadores de energia com capacidade de comunicação - por exemplo, o dispositivo de medição multifuncional EEM-MA 370 da Phoenix Contact - para monitorar o consumo. A otimização adicional nesse ponto exige transparência sobre os fluxos de energia e informações que indiquem um mau funcionamento assim que ele ocorrer. Até mesmo os menores desvios de qualidade, que são indicados em um estágio inicial, podem fazer uma contribuição decisiva nesse caso. A identificação de potencial adicional para melhoria na sequência do processo resulta não apenas em um tempo de ciclo mais curto, mas também na otimização do balanço de energia de cada carro individual.
Além da automação do sistema com segurança funcional, o PLCnext Control RFC 4072S fornece diagnósticos abrangentes
Uso de linguagens de alto nível em paralelo
O sistema de controle relacionado à segurança RFC 4072S forma o núcleo da solução de automação na montagem de carrocerias. Sua função mais importante é garantir que os veículos sejam fabricados de forma segura funcional. Além da automação de instalações, o RFC 4072S oferece diagnósticos abrangentes de todos os processos e dos dados relevantes para a comunicação. Como já mencionado, a linguagem de programação IEC 61131-3, que geralmente é a preferida para o processo de produção, é complementada pelo uso de linguagens de alto nível, como C/C++ ou C#, que são mais adequadas para aplicações complexas em um contexto de tempo real.
98% das telas operacionais são criadas por um assistente de visualização
Mais de 30% de economia de tempo na criação da visualização da instalação
No projeto de Ingolstadt, o módulo padrão desenvolvido desde 2004 na plataforma predecessora PC Worx foi convertido para a nova tecnologia de controle PLCnext Technology. Devido aos novos desenvolvimentos, a biblioteca agora compreende mais de 600 módulos para controlar de forma ideal os muitos processos necessários para uma montagem de carrocerias. O PLCnext Control RFC 4072S PN também suporta a segurança de máquinas de acordo com a IEC 62061 SIL 3 e a EN ISO 13849-1 PL e. A nova plataforma de automação oferece visualização na Web para aumentar a consistência e a integração das informações.
Um assistente de visualização desenvolvido especialmente para esse fim gera automaticamente cerca de 98% das telas operacionais. Para isso, ele acessa as informações do programa do usuário e cria a visualização da instalação com a ajuda de mais de 700 símbolos da biblioteca de sistemas recém-criada. Isso também se aplica às esteiras transportadoras, onde os funcionários só podem operar as áreas visíveis. O gerador cria uma interface de usuário individual para cada parte do sistema. Nesse contexto, foi possível reduzir o tempo de instalação para um terço do tempo necessário anteriormente: uma vantagem considerável para a personalização e o comissionamento.
Os PCs industriais da Phoenix Contact estão instalados como painéis de controle principais e auxiliares em um pedestal
Estações operacionais para acesso direto à instalação
As estações operacionais necessárias para a operação do sistema podem ser integradas de forma flexível à rede do sistema de 1 GBit por meio do switch integrado de uma caixa de botões com botão de parada de emergência. Os PCs industriais da série Basicline com grau de proteção IP65 estão instalados como painéis de controle principal e auxiliar em uma coluna nas células de robô individuais. As cadeias de etapas e os diagnósticos exibidos ali dão ao pessoal de operação e manutenção acesso direto a todas as informações importantes para que possam reagir rapidamente aos eventos, se necessário. Os painéis de controle usados na tecnologia de transporte são uma característica especial. Os clientes eHMI Linux foram desenvolvidos de acordo com os desejos da Audi. O foco aqui foi a conformidade com o padrão de segurança internacional IEC 62443 e o gerenciamento simples de atualizações e patches. Isso significa que a manutenção dos PCs industriais é integrada de forma ideal aos processos e procedimentos de manutenção testados e comprovados.
Entre outras coisas, um conceito de segurança abrangente foi desenvolvido em conjunto com os gerentes da Audi
Desenvolvimento de um conceito de segurança abrangente de acordo com a norma IEC 62443
O número cada vez maior de fontes de informação - como sensores e câmeras, bem como tecnologias para garantir processos e qualidade - está levando a volumes cada vez maiores de dados e, consequentemente, a pontos de ataque que precisam ser protegidos contra acesso não autorizado. Por isso, a Audi sempre acompanha esses projetos do ponto de vista da segurança cibernética. Em termos concretos, isso significa que a Audi e a Phoenix Contact, como prestadora de serviços de segurança IEC 62443-3-3 certificada pela TÜV, já desenvolveram um conceito de segurança abrangente na fase de planejamento do projeto. O conceito implementa os requisitos do sistema funcional da norma IEC 62443-2-4. Além disso, uma análise de ameaças foi usada para definir e implementar medidas para aumentar a segurança da área de produção.
A otimização da produção e a sustentabilidade associada dos recursos usados exigem dados que possam ser usados com segurança. Por meio de eletrificação inteligente, interligação eficaz e automação aberta, a Audi está lançando as bases para uma produção sustentável e preparada para o futuro e para a integração flexível de novas tecnologias, como o aprendizado de máquina.
