Com a automação aberta para o futuro eletrificado A Audi confia na PLCnext Technology da Phoenix Contact nas suas instalações de Ingolstadt para a construção de carroçarias da série totalmente elétrica Audi Q6 e-tron. Para além de inúmeras funções para aplicações IIoT, o ecossistema aberto também oferece cibersegurança integrada de acordo com a norma internacional IEC 62443-4-2.
Situação inicial
Juntos e em colaboração para o futuro
A Phoenix Contact apoia a transição para uma maior sustentabilidade, fornecendo tecnologias chave para eletrificação, interligação e automatização. A PLCnext Technology é uma dessas tecnologias. O ecossistema aberto tem uma variedade de interfaces, desde o sensor até à nuvem. Desta forma, contribui para o fluxo contínuo de informações sobre a produção neutra em termos de CO2. Para além da programação padrão de sistemas PLC de acordo com a norma IEC 61131-3, a PLCnext Technology também permite a utilização paralela de linguagens de alto nível, como C/C++, C# ou Matlab Simulink. Ambas as linguagens funcionam em combinação e em tempo real na família PLCnext Control. Isto significa que a produção beneficia da experiência dos especialistas em IT e OT. Assim, o ecossistema contribui igualmente para a evolução da automação das instalações de produção da Audi.
Solução
Os contadores de energia, como o equipamento de medição multifuncional EEM-MA 370, registam os consumos
Melhorar o balanço dos gases com efeito de estufa através da otimização dos processos de produção
É importante manter a pegada energética tão neutra quanto possível, desde a fase de produção do veículo. Por isso, a Audi estabeleceu o objetivo de alcançar uma produção neutra em carbono em todas as instalações até 2025. Este objetivo foi alcançado nas instalações de Ingolstadt desde o início de 2024. Particularmente na construção de carroçarias, é importante melhorar os valores de emissões através de fatores de influência como a qualidade, a disponibilidade e a adaptabilidade. Cada vez que uma carroçaria está sem carga ou é ejetada do processo de fabrico, não resulta só em custos: a pegada de GEE relacionada com a produção também aumenta.
Para evitar que isto aconteça, a Audi utiliza numerosas medidas, tais como paragens durante períodos de inatividade ou a utilização de contadores de energia com capacidade de comunicação - por exemplo, o dispositivo de medição multifuncional EEM-MA 370 da Phoenix Contact - para monitorizar o consumo. Uma maior otimização neste ponto requer transparência sobre os fluxos de energia e informação que indique uma avaria logo que esta ocorra. Mesmo os mais pequenos desvios de qualidade, que são detetados numa fase inicial, podem dar um contributo decisivo neste domínio. A identificação de potencial adicional de melhoria na sequência do processo resulta não só num tempo de ciclo mais curto, mas também na otimização do balanço energético de cada viatura individual.
Para além da automação de sistemas com segurança funcional, o PLCnext Control RFC 4072S fornece diagnósticos abrangentes
Utilização de linguagens de alto nível em paralelo
O sistema de controlo de segurança RFC 4072S constitui o núcleo da solução de automação na construção de carroçarias. A sua função mais importante é garantir que os veículos são fabricados com segurança funcional. Para além da automação de instalações, o RFC 4072S oferece um diagnóstico abrangente de todos os processos e dos dados relevantes para a comunicação. Como já foi referido, a linguagem de programação IEC 61131-3, normalmente privilegiada para o processo de produção, é complementada pela utilização de linguagens de alto nível, como o C/C++ ou o C#, mais adequadas a aplicações complexas num contexto de tempo real.
98% das indicações operacionais são criadas por um assistente de visualização
Mais de 30% de poupança de tempo na criação da visualização da instalação
No projeto de Ingolstadt, o módulo standard desenvolvido desde 2004 na plataforma predecessora PC Worx foi convertido para a nova tecnologia de controlo PLCnext Technology. Como resultado dos novos desenvolvimentos, a biblioteca inclui agora mais de 600 blocos para controlar de forma ótima os muitos processos necessários para uma construção de carroçarias. 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 especialmente desenvolvido para o efeito gera automaticamente cerca de 98% das indicações operacionais. Para tal, acede a informações do programa do utilizador e cria a visualização da instalação com a ajuda de mais de 700 símbolos da biblioteca de sistemas recentemente criada. Isto também se aplica aos sistemas de transporte, onde os colaboradores só podem operar as áreas que são visíveis. O gerador cria uma interface do utilizador individual para cada parte do sistema. Neste contexto, foi possível reduzir o tempo de instalação para um terço do tempo anteriormente necessário: uma vantagem considerável para a personalização e a colocação em funcionamento.
Os PCs industriais da Phoenix Contact estão instalados como painéis de controlo principais e secundários num pedestal
Estações operacionais para acesso direto ao sistema
As estações de operação necessárias para o funcionamento do sistema podem ser integradas de forma flexível na rede do sistema de 1 GBit através do switch integrado de uma caixa de botões com botão de paragem de emergência. Os PCs industriais da série Basicline com grau de proteção IP65 estão instalados como painéis de controlo principais e auxiliares numa coluna nas células robóticas individuais. As cadeias de etapas e os diagnósticos aí apresentados dão ao pessoal de operação e manutenção acesso direto a todas as informações importantes, para que possam reagir rapidamente aos acontecimentos, se necessário. Os painéis de controlo utilizados na tecnologia de transporte são uma caraterística especial. Os clientes eHMI Linux foram desenvolvidos de acordo com os desejos da Audi. A tónica foi colocada na conformidade com a norma de segurança internacional IEC 62443 e na gestão simples de atualizações e correções. Isto significa que a manutenção dos PCs industriais é integrada de forma ideal nos processos e procedimentos de manutenção testados e comprovados.
Entre outras coisas, foi desenvolvido um conceito de segurança abrangente em conjunto com os gestores 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 câmaras, bem como tecnologias para garantir processos e qualidade - está a conduzir a volumes de dados cada vez maiores e, consequentemente, inevitavelmente a pontos de ataque que precisam de ser protegidos contra o acesso não autorizado. Por conseguinte, a Audi acompanha sempre estes projetos do ponto de vista da cibersegurança. Em termos concretos, isto significa que a Audi e a Phoenix Contact, como fornecedor de serviços de segurança IEC 62443-3-3 certificado pela TÜV, já desenvolveram um conceito de segurança abrangente na fase de planeamento do projeto. O conceito implementa os requisitos do sistema funcional da norma IEC 62443-2-4. Além disso, foi utilizada uma análise das ameaças para definir e aplicar medidas destinadas a aumentar a segurança da área de produção.
A otimização da produção e a sustentabilidade associada dos recursos utilizados requerem dados que possam ser utilizados com segurança. Através da eletrificação inteligente, da interligação eficaz e da automação aberta, a Audi está a lançar as bases para uma produção sustentável e preparada para o futuro e para a integração flexível de novas tecnologias, como a aprendizagem automática.
