開放式自動化技術驅動電氣化未來 Audi 在因戈爾施塔特工廠建立純電 Audi Q6 e-tron 車系的車身製造生產線,採用菲尼克斯電氣的 PLCnext Technology。此開放式生態系統除了提供多種工業物聯網應用功能外,亦內建符合國際標準 IEC 62443-4-2 的資安防護機制。

Audi 員工與菲尼克斯電氣員工正在討論專案

挑戰


AUDI PPE 員工和菲尼克斯電氣員工員工在工廠進行技術交流

攜手共創未來

邁向永續未來之路

菲尼克斯電氣透過提供電氣化、網路化和自動化領域的關鍵技術,推動邁向更永續未來的變革。PLCnext Technology 正是其中一項核心技術。此開放式生態系統提供從感測器到雲端的各種介面。透過這種方式,有助於在碳中和生產中實現端對端的資訊流動。除了支援符合 IEC 61131-3 標準的 PLC 系統程式設計外,PLCnext Technology 還可同步運作如 C/C++、C# 或 Matlab Simulink 等高階語言。兩種語言皆可在 PLCnext Control 系列控制系統上即時整合運作, 讓生產流程同時結合 IT 與 OT 的技術優勢。此生態系統也加速了 Audi 生產設備的自動化轉型。

解決方案


內建在控制櫃中的能量量測設備

多功能 EEM-MA 370 量測設備等功率錶記錄消耗量

透過最佳化製程,改善溫室氣體平衡

在車輛的生產流程中,盡可能保持能源中和也很重要。因此,Audi 設定了到 2025 年在全部工廠實現碳中和生產的目標。而在因哥斯塔特工廠,2024 年初就已經實現了這一目標。在車身製造流程中,透過品質、可用性和適應性等影響因素來減少排放。每次空載或每次從製造流程中移除車身不僅會產生成本:與生產相關的溫室氣體排放也會增加。

為避免這類情況,Audi 採取了多種措施,例如在空載期間關閉設備或使用支援通訊的功率錶(例如菲尼克斯電氣的多功能 EEM-MA 370 測量設備)來監控能耗。為進一步最佳化此流程,需要能源流和資訊的透明度,以便在發生故障時立即發出訊號。即使是早期報告的微小品質偏差,也能起到重要作用。識別製程的額外改進潛力不僅可以縮短週期時間,還可以最佳化每輛車的能量平衡。

安裝有菲尼克斯電氣 RFC470-S 安全控制器的控制櫃

除了功能安全的系統自動化之外,PLCnext Control RFC 4072S 還提供廣泛的診斷功能

同步使用高階語言

安全相關控制器 RFC 4072S 構成了車身製造自動化解決方案的核心。這個系統最重要的功能,是要保證車輛在生產過程中的功能安全。除了系統自動化之外,RFC 4072S 標準還具備完整診斷功能,包含所有生產製程及通訊相關資料。如前所述,這套系統除了支援生產製程最常用的 IEC 61131-3 標準語言外,還能搭配 C/C++ 或 C# 等高階程式語言來擴充功能。這類語言特別適合即時系統中的複雜應用。

AUDI 員工和菲尼克斯電氣員工站在操作站前

98% 的操作顯示由視覺化助理建立

建立系統視覺化時節省超過 30% 的時間

在因哥斯塔特專案中,自 2004 年以來在 PC Worx 平台上開發的模組標準已轉換為新的 PLCnext Technology 控制技術。由於新的發展,該庫現在包含 600 多個模組,以便最佳地控制車身製造所需的諸多流程。PLCnext Control RFC 4072S PN 也有助於確保符合 IEC 62061 SIL 3 或 EN ISO 13849-1 PL e 的機器安全性。為了提高資訊的一致性和整合度,新自動化平台提供了網路視覺化功能。

專為此目的開發的視覺化助理會自動產生約 98% 的操作顯示。為此,它從使用者程式存取資訊,並利用新建立系統庫中的 700 多個符號建立系統視覺化。這也適用於輸送系統,在此類系統中,員工只能操作可見區域。產生器為系統的每個部分建立單獨的使用者介面。在這種情況下,視覺化建立時間可以減少到以前所需時間的三分之一:這對於調整和偵錯而言是一個顯著的優勢。

Audi PPE 工廠中使用的工業電腦,後面是機器人

菲尼克斯電氣的工業電腦安裝在立柱上,作為主控制面板和輔助控制面板

用於直接存取系統的操作站

系統運作所需的操作站可透過按鈕盒的內建交換器靈活整合到十億位元系統網路中,該按鈕盒帶有緊急停止按鈕。防護程度為 IP65 的 Basicline 系列工業電腦作為主控制面板和輔助控制面板安裝在各個機器人單元的立柱上。透過顯示的順序控制和診斷,操作和維護人員可以直接存取全部重要資訊,以便在必要時對事件快速做出回應。輸送技術設備中使用的控制面板是一大優勢。eHMI Linux 用戶端專為滿足 Audi 的需求而開發。其重點在於遵守國際安全標準 IEC 62443 以及簡單的更新和修補程式管理。透過這種方式,工業電腦的維護可以最佳地整合到經過驗證的維護流程和程序中。

AUDI 和菲尼克斯電氣的員工共同探討整體安全方案

我們與 Audi 的技術團隊共同開發了整體安全解決方案

依據 IEC 62443 標準制定整體安全方案

日益增加的資訊來源(如感測器、攝影機,以及用於確保製程與品質的技術)使資料量持續成長,必然增加潛在的資安風險。因此,企業需強化防護措施,防止未授權存取。因此,Audi 在推動此類專案時,始終將網路資安列為關鍵優先事項。具體而言,Audi 與通過 TÜV 認證的 IEC 62443-3-3 資安服務商菲尼克斯電氣,於專案規劃階段便共同制定整體安全方案。此方案符合 IEC 62443-2-4 的系統功能需求, 並透過威脅分析擬定對應防護措施,有效提升生產區域的資安防護等級。

此外,製程優化與資源永續利用需依靠能安全運用的資料。Audi 透過智慧電氣化、高效聯網與開放式自動化,建立兼具永續性與未來相容性的生產架構,並靈活整合機器學習等新技術,持續保持業界領先地位。

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一個人拿著平板電腦站在控制櫃前

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