З відкритою автоматизацією до електрифікованого майбутнього На своєму заводі в Інгольштадті для складання кузовів повністю електричних Audi Q6 e-tron компанія Audi покладається на PLCnext Technology від Phoenix Contact. На додаток до численних функцій для систем промислового Інтернету речей, відкрита екосистема також пропонує інтегровану кібербезпеку відповідно до міжнародного стандарту IEC 62443-4-2.
Початкова ситуація
Разом до майбутнього
Phoenix Contact підтримує перехід до сталого розвитку, надаючи ключові технології для електрифікації, об’єднання в мережу й автоматизації. PLCnext Technology є однією з таких технологій. Відкрита екосистема має безліч інтерфейсів від датчика до хмари. Таким чином, вона сприяє безперервному потоку інформації в CO2-нейтральному виробництві. На додаток до стандартного програмування систем ПЛК відповідно до IEC 61131-3, PLCnext Technology також дозволяє паралельно використовувати мови високого рівня, наприклад C/C++, C# або Matlab Simulink. Обидві мови працюють разом в режимі реального часу на контролерах лінійки PLCnext Control. Це означає, що виробництво отримує переваги від досвіду як ІТ-спеціалістів, так і спеціалістів з ОТ. Таким чином, екосистема також сприяє змінам в автоматизації виробничих потужностей Audi.
Рішення
Прилади вимірювання енергії, наприклад багатофункціональний вимірювальний прилад EEM-MA 370, фіксують споживання
Покращення балансу парникових газів шляхом оптимізації виробничих процесів
Важливо, щоб енергетичний слід був максимально нейтральним, починаючи з етапу виробництва автомобіля. Тому Audi поставила собі за мету досягти CO2-нейтрального виробництва на всіх заводах до 2025 року. Цю мету було досягнуто на об’єкті в Інгольштадті з початку 2024 року. Зокрема, в області складання кузовів важливо зменшити величину емісії шляхом впливу на такі фактори, як якість, експлуатаційна готовність та адаптивність. Кожен випадок роботи без навантаження або викидання кузова з виробничого процесу призводить не лише до витрат: баланс парникових газів, пов’язаних з виробництвом, також збільшується.
Щоб запобігти цьому, Audi впроваджує численних заходів, серед яких вимкнення на період простою або використання приладів вимірювання енергії з підтримкою передачі даних — наприклад, багатофункціонального вимірювального приладу EEM-MA 370 від Phoenix Contact — для моніторингу споживання. Подальша оптимізація на цьому етапі вимагає прозорості енергетичних потоків та інформації, яка вказує на несправність, щойно вона виникає. Навіть найменші відхилення від заданих стандартів якості, розпізнані на ранній стадії, можуть мати вирішальне значення. Виявлення додаткового потенціалу для вдосконалення технологічної послідовності призводить не лише до скорочення тривалості циклу, а й до оптимізації енергетичного балансу кожного окремого автомобіля.
На додаток до автоматизації систем згідно із принципами функціональної безпеки, PLCnext Control RFC 4072S забезпечує комплексну діагностику
Паралельне використання мов високого рівня
Контролер безпеки RFC 4072S є ядром рішення для автоматизації цеху зі складання кузовів. Його найважливіша функція полягає в тому, щоб гарантувати виробництво траспортних засобів згідно із принципами функціональної безпеки. На додаток до автоматизації систем, RFC 4072S пропонує комплексну діагностику всіх процесів і даних, необхідних для зв’язку. Як вже згадувалося, мову програмування IEC 61131-3, якій зазвичай віддають перевагу у виробничому процесі, доповнює використання мов високого рівня, як-от C/C++ або C#, які краще підходять для складних систем у контексті реального часу.
98 % операційних дисплеїв створює асистент візуалізації
Понад 30 % економії часу під час створення візуалізації установки
У проєкті для міста Інгольштадт стандарт модулів, який з 2004 року був у розробці на попередній платформі PC Worx, було перетворено на нову технологію керування PLCnext Technology. Завдяки новим розробкам бібліотека тепер налічує понад 600 модулів для оптимального керування багатьма процесами у цехах зі складання кузовів. PLCnext Control RFC 4072S PN також підтримує безпеку обладнання відповідно до стандартів IEC 62061 SIL 3 та EN ISO 13849-1 PL e. Нова платформа автоматизації забезпечує вебвізуалізацію для підвищення узгодженості та інтеграції інформації.
Асистент візуалізації, спеціально розроблений для цієї мети, автоматично генерує близько 98 % робочих дисплеїв. Для цього він отримує доступ до інформації з програми користувача і створює візуалізацію установки за допомогою більш ніж 700 символів з новоствореної системної бібліотеки. Це стосується і конвеєрних установок, де працівникам дозволено працювати лише на видимих ділянках. Генератор створює індивідуальний інтерфейс користувача для кожної частини установки. У цьому контексті вдалося скоротити час монтажу до третини часу, необхідного раніше: значна перевага під час налаштування та введення в експлуатацію.
Промислові ПК Phoenix Contact встановлено на колону як основні та допоміжні панелі керування
Станції керування для прямого доступу до системи
Станції керування, необхідні для роботи системи, можна гнучко інтегрувати у 1-гігабітну системну мережу за допомогою вбудованого перемикача блока натискного елемента з кнопкою аварійної зупинки. Промислові ПК серії Basicline зі ступенем захисту IP65 встановлено на колону біля окремих роботизованих модулів як основні та допоміжні панелі керування. Відображені там послідовності етапів та діагностичні дані забезпечують операторам і персоналу з технічного обслуговування прямий доступ до всієї важливої інформації для швидкого реагування на події, що виникають. Особливістю конвеєрної технології є панелі керування, що використовуються в ній. Клієнти eHMI Linux було розроблено відповідно до побажань Audi. Основну увагу було приділено дотриманню міжнародного стандарту безпеки IEC 62443 та простому керуванню оновленнями та виправленнями. Це означає, що обслуговування промислових ПК оптимально інтегровано у перевірені процеси і процедури технічного догляду.
Поміж іншого, спільно з менеджерами Audi було розроблено комплексну концепцію безпеки
Розробка цілісної концепції безпеки відповідно до IEC 62443
Постійне зростання кількості джерел інформації — таких як датчики і камери, а також технології забезпечення процесів та якості — призводить до збільшення обсягів даних, а отже, неминуче веде до появи точок атаки, які необхідно захищати від несанкціонованого доступу. Тому Audi завжди контролює такі проєкти з погляду кібербезпеки. Конкретно це означає, що Audi та Phoenix Contact, як сертифікований TÜV постачальник послуг безпеки за стандартом IEC 62443-3-3, вже розробили цілісну концепцію безпеки на етапі планування проєкту. Концепція реалізує функціональні системні вимоги стандарту IEC 62443-2-4. Крім того, аналіз загроз було використано для визначення та впровадження заходів з підвищення безпеки виробничої зони.
Оптимізація виробництва і пов’язане з цим використання ресурсів на засадах сталого розвитку потребують безпечного застосування даних. Завдяки розумній електрифікації, ефективній мережі та відкритій автоматизації Audi закладає основи для сталого, перспективного виробництва та гнучкої інтеграції нових технологій, таких як машинне навчання.
