С открытой автоматизацией в электрифицированное будущее Компания Audi использует технологию PLCnext Technology от Phoenix Contact на своем заводе в Ингольштадте для кузовного цеха полностью электрического Audi Q6 серии e-tron. Помимо многочисленных функций для приложений промышленного интернета вещей, открытая экосистема также предлагает интегрированную кибербезопасность в соответствии с международным стандартом МЭК 62443-4-2.
Исходная ситуация
Вместе и сообща в будущее
Phoenix Contact поддерживает переход к более устойчивому развитию, предоставляя ключевые технологии для электрификации, сетевой интеграции и автоматизации. PLCnext Technology – одна из таких технологий. Открытая экосистема имеет множество интерфейсов - от датчика до облака. Таким образом, она способствует непрерывному распространению информации о CO2-нейтральном производстве. Помимо стандартного программирования систем SPS в соответствии с МЭК 61131-3, технология PLCnext Technology позволяет параллельно использовать языки программирования высокого уровня, такие как C/C++, C# или Matlab Simulink. Оба языка работают в комбинации в реальном времени на устройствах семейства PLCnext Control. Это означает, что в производстве используются знания и опыт как ИТ-, так и OT-специалистов. Таким образом, экосистема также вносит свой вклад в изменение автоматизации производственных мощностей Audi.
Решение
Энергоизмерительные счетчики, такие как многофункциональный измерительный прибор EEM-MA 370, регистрируют потребление
Улучшение баланса парниковых газов за счет оптимизации производственных процессов
Важно, чтобы энергетический след был как можно более нейтральным уже на стадии производства автомобиля. В связи с этим Audi поставила перед собой цель достичь нейтрального по CO2 производства на всех предприятиях к 2025 году. Эта цель была достигнута на заводе в Ингольштадте с начала 2024 года. В частности, в кузовных цехах важно улучшить уровень эмиссии за счет таких факторов, как качество, доступность и адаптируемость. Каждый холостой режим или выход кузова из производственного процесса приводит не только к расходам, но и к увеличению выбросов парниковых газов, связанных с производством.
Чтобы этого не произошло, Audi использует многочисленные меры, такие как отключение во время простоя или использование энергоизмерительных счетчиков с поддержкой связи - например, многофункционального измерительного прибора EEM-MA 370 от Phoenix Contact - для контроля потребления. Дальнейшая оптимизация на этом этапе требует прозрачности энергетических потоков и информации, указывающей на неисправность сразу же после ее возникновения. Даже самые незначительные отклонения от качества, выявленные на ранней стадии, могут внести решающий вклад. Выявление дополнительных возможностей для улучшения технологической последовательности приводит не только к сокращению времени цикла, но и к оптимизации энергетического баланса каждого отдельного автомобиля.
Помимо функциональной безопасности автоматизации системы, PLCnext Control RFC 4072S обеспечивает всестороннюю диагностику
Параллельное использование языков программирования высокого уровня
Контроллер безопасности RFC 4072S составляет основу решения по автоматизации в кузовном цехе. Их важнейшая функция - обеспечить функциональную безопасность при производстве автомобилей. Помимо автоматизации установок, RFC 4072S обеспечивает комплексную диагностику всех процессов и данных, необходимых для связи. Как уже упоминалось, язык программирования МЭК 61131-3, который обычно используется в производственном процессе, дополняется языками программирования высокого уровня, такими как C/C++ или C#, которые лучше подходят для сложных приложений в режиме реального времени.
98 % рабочих дисплеев создаются с помощью ассистента визуализации
Более 30 % экономии времени при создании визуализации оборудования
В проекте в Ингольштадте стандарт модулей, разработанный с 2004 года на предшествующей платформе PC Worx, был преобразован в новую технологию управления PLCnext Technology. Благодаря новым разработкам библиотека теперь включает в себя более 600 модулей для оптимального управления многочисленными процессами, необходимыми в кузовном цехе. PLCnext Control RFC 4072S PN также поддерживает безопасность машин в соответствии с МЭК 62061 SIL 3 и EN ISO 13849-1 PL e. Новая платформа автоматизации обеспечивает веб-визуализацию для повышения согласованности и интеграции информации.
Специально разработанный для этого помощник визуализации автоматически генерирует около 98 % рабочих дисплеев. Для этого он получает доступ к информации из пользовательской программы и создает визуализацию оборудования с помощью более 700 символов из недавно созданной системной библиотеки. Это относится и к конвейерным установкам, где сотрудникам разрешается работать только на тех участках, которые видны. Генератор создает индивидуальный пользовательский интерфейс для каждой части системы. В связи с этим удалось сократить время установки до трети от ранее требуемого: значительное преимущество при настройке и вводе в эксплуатацию.
Промышленные ПК от Phoenix Contact устанавливаются в качестве основных и вспомогательных панелей управления на пьедестале
Операционные станции для доступа к системе напрямую
Операционные станции, необходимые для работы системы, могут быть гибко интегрированы в 1-гигабитную системную сеть с помощью встроенного коммутатора кнопочного блока с кнопкой аварийного останова. Промышленные ПК серии Basicline со степенью защиты IP65 устанавливаются в качестве основных и вспомогательных панелей управления на колонне у отдельных роботизированных модулей. Отображаемые на нем пошаговые цепочки и диагностика дают оперативному и техническому персоналу прямой доступ ко всей важной информации, чтобы при необходимости быстро реагировать на происходящее. Особенностью подъемно-транспортного оборудования являются панели управления. Клиенты eHMI Linux были разработаны в соответствии с пожеланиями Audi. Основное внимание было уделено соответствию международному стандарту безопасности МЭК 62443 и простому управлению обновлениями и исправлениями. Это означает, что обслуживание промышленных компьютеров оптимально интегрировано в проверенные процессы и процедуры технического обслуживания.
Помимо прочего, совместно с менеджерами Audi была разработана комплексная концепция безопасности
Разработка целостной концепции безопасности в соответствии с МЭК 62443
Постоянно растущее количество источников информации, таких как датчики и камеры, а также технологии обеспечения процессов и качества, приводит к все большим объемам данных и, следовательно, неизбежному возникновению точек атаки, которые необходимо защитить от несанкционированного доступа. Поэтому Audi всегда сопровождает такие проекты с точки зрения кибербезопасности. Конкретно это означает, что Audi и Phoenix Contact, как поставщик услуг безопасности, сертифицированный TÜV по стандарту МЭК 62443-3-3, уже на этапе планирования проекта разработали целостную концепцию безопасности. Концепция реализует функциональные системные требования МЭК 62443-2-4. Кроме того, анализ угроз был использован для определения и реализации мер по повышению безопасности производственной зоны.
Оптимизация производства и связанное с этим устойчивое развитие используемых ресурсов требуют данных, которые можно использовать безопасно. Благодаря интеллектуальной электрификации, эффективной сетевой интеграции и открытой автоматизации Audi закладывает основы для сбалансированного, перспективного производства и гибкой интеграции новых технологий, таких как машинное обучение.
