Cu automatizarea deschisă către un viitor electrificat Audi se bazează pe PLCnext Technology de la Phoenix Contact la locația din Ingolstadt pentru construcția caroseriei modelului complet electric Audi Q6 e-tron. Pe lângă numeroasele funcții pentru aplicațiile IIoT, ecosistemul deschis oferă, de asemenea, securitate cibernetică integrată în conformitate cu standardul internațional IEC 62443-4-2.
Situația inițială
Împreună și în colaborare spre viitor
Phoenix Contact sprijină tranziția către o sustenabilitate mai mare prin furnizarea de tehnologii-cheie pentru electrificare, interconectare și automatizare. PLCnext Technology este una dintre aceste tehnologii. Ecosistemul deschis dispune de o varietate de interfețe, de la senzori până la cloud. Astfel, contribuie la fluxul continuu de informații într-o producție neutră din punct de vedere al emisiilor de CO2. Pe lângă programarea standard a sistemelor PLC conform IEC 61131-3, PLCnext Technology permite și utilizarea paralelă a limbajelor de programare de nivel înalt, cum ar fi C/C++, C# sau Matlab Simulink. Limbajele rulează combinat în timp real în cadrul gamei de controlere PLCnext Control. Astfel, producția beneficiază de competențele specialiștilor IT și OT. Ecosistemul contribuie, de asemenea, la transformarea automatizării instalațiilor de producție la Audi.
Soluție
Contoarele de energie, cum ar fi dispozitivul de măsurare multifuncțional EEM-MA 370, înregistrează consumul
Îmbunătățirea bilanțului emisiilor de gaze cu efect de seră prin optimizarea proceselor de producție
Este important ca amprenta energetică să fie cât mai neutră posibil încă din faza de producție a vehiculului. De aceea, Audi și-a propus să obțină o producție neutră din punct de vedere al emisiilor de CO2 în toate locațiile sale până în 2025. Acest obiectiv a fost atins la locația din Ingolstadt de la începutul anului 2024. În special în construcția caroseriei, este esențial să se îmbunătățească valorile emisiilor prin influențarea unor factori precum calitatea, disponibilitatea și capacitatea de adaptare. Fiecare funcționare în gol sau scoatere a unei caroserii din procesul de producție nu generează doar costuri: ci crește și bilanțul emisiilor de gaze cu efect de seră legate de producție.
Pentru a preveni acest lucru, Audi utilizează numeroase măsuri, cum ar fi opririle în timpul perioadelor de funcționare în gol sau utilizarea unor contoare de energie cu capacitate de comunicare – de exemplu, dispozitivul de măsurare multifuncțional EEM-MA 370 de la Phoenix Contact – pentru a monitoriza consumul. În acest punct, o optimizare suplimentară necesită transparență cu privire la fluxurile de energie și informațiile care indică o defecțiune imediat ce aceasta are loc. Chiar și cele mai mici abateri de la calitate, semnalate din timp, pot aduce o contribuție decisivă. Identificarea potențialului suplimentar de îmbunătățire a secvenței procesului are ca rezultat nu numai o durată mai scurtă a ciclului, ci și optimizarea bilanțului energetic al fiecărui vehicul în parte.
În plus față de automatizarea sistemelor în condiții de siguranță funcțională, PLCnext Control RFC 4072S oferă un diagnostic cuprinzător
Utilizarea limbajelor de nivel înalt în paralel
Controlerul orientat spre siguranță RFC 4072S reprezintă nucleul soluției de automatizare în construcția de caroserie. Funcția lor cea mai importantă este să se asigure că vehiculele sunt fabricate într-o manieră sigură din punct de vedere funcțional. În plus față de automatizarea sistemelor, RFC 4072S oferă un diagnostic cuprinzător pentru toate procesele și datele relevante pentru comunicare. După cum s-a menționat deja, limbajul de programare conform IEC 61131-3 care este preferat de obicei pentru procesul de producție este completat de utilizarea limbajelor de nivel înalt, cum ar fi C/C++ sau C#, care sunt mai potrivite pentru aplicații complexe în timp real.
98 % din afișajele de operare sunt create de un asistent de vizualizare
Economie de timp de peste 30 % la crearea vizualizării sistemelor
În cadrul proiectului Ingolstadt, blocul standard dezvoltat în 2004 pe platforma anterioară PC Worx a fost convertit în noua tehnologie de control PLCnext Technology. Datorită inovațiilor, biblioteca cuprinde acum mai mult de 600 de blocuri pentru a controla în mod optim numeroasele procese necesare pentru construcția de caroserie. PLCnext Control RFC 4072S PN este, de asemenea, compatibil cu siguranța utilajelor în conformitate cu IEC 62061 SIL 3 și EN ISO 13849-1 PL e. Noua platformă de automatizare oferă o vizualizare web pentru a spori consecvența și integrarea informațiilor.
Un asistent de vizualizare special dezvoltat în acest scop generează automat aproximativ 98 % din afișajele de operare. Pentru a face acest lucru, acesta accesează informațiile din programul utilizatorului și creează vizualizarea sistemelor cu ajutorul a peste 700 de simboluri din biblioteca de sisteme nou creată. Acest lucru este valabil și pentru sistemele de transport, unde angajaților li se permite să opereze numai în zonele vizibile. Generatorul creează o interfață de utilizator individuală pentru fiecare parte a sistemului. În acest context, a fost posibilă reducerea timpului de instalare la o treime din timpul necesar anterior: un avantaj considerabil pentru personalizare și punere în funcțiune.
PC-urile industriale de la Phoenix Contact sunt instalate ca panouri principale și secundare pe o coloană de suport
Stații de operare pentru acces direct la instalații
Stațiile de operare necesare pentru funcționarea instalațiilor se integrează flexibil în rețeaua de 1 gigabit a instalației prin intermediul unui switch încorporat într-o cutie care conține buton de oprire de urgență. PC-urile industriale din seria Basicline, cu grad de protecție IP65, sunt instalate ca panouri principale și secundare pe o coloană de suport la fiecare celulă de robot. Prin intermediul secvențelor de pași și diagnosticelor afișate, personalul de operare și întreținere are acces direct la toate informațiile importante, astfel încât să poată reacționa rapid la evenimente, dacă este necesar. O caracteristică specială o reprezintă panourile de operare utilizate în tehnologia de transport. Clienții Linux eHMI au fost dezvoltați în conformitate cu cerințele companiei Audi. Aici, accentul a fost pus pe respectarea standardului internațional de securitate IEC 62443, precum și pe un management simplu al actualizărilor și patch-urilor. Acest lucru înseamnă că întreținerea PC-urilor industriale este integrată în mod optim în procesele și procedurile de întreținere consacrate.
Împreună cu responsabilii de la Audi, a fost dezvoltat, printre altele, un concept de securitate complet
Dezvoltarea unui concept de securitate complet în conformitate cu IEC 62443
Numărul în continuă creștere al surselor de informații – cum ar fi senzorii și camerele, precum și tehnologiile pentru asigurarea proceselor și a calității – duce la volume tot mai mari de date și inevitabil la puncte de atac care trebuie protejate împotriva accesului neautorizat. Prin urmare, Audi însoțește întotdeauna astfel de proiecte din perspectiva securității cibernetice. Concret, acest lucru înseamnă că Audi și Phoenix Contact, în calitate de furnizor de servicii de securitate certificat TÜV conform IEC 62443-3-3, au dezvoltat deja un concept de securitate complet în faza de planificare a proiectului. Conceptul implementează cerințele funcționale de sistem în conformitate cu IEC 62443-2-4. În plus, s-au definit și implementat măsuri pe baza unei analize a amenințărilor pentru a spori siguranța în zona de producție.
Optimizarea producției și sustenabilitatea asociată a resurselor utilizate necesită date care pot fi utilizate în siguranță. Prin intermediul electrificării inteligente, al interconectării eficiente și al automatizării deschise, Audi pune bazele unei producții sustenabile, orientate spre viitor și ale integrării flexibile a noilor tehnologii, cum ar fi învățarea automatizată.
