透過開放自動化,邁向電氣化未來 Audi 在其因哥斯塔特工廠的純電 Audi Q6 e-tron 系列車身製造流程中採用了菲尼克斯電氣的 PLCnext Technology。除了適用於工業物聯網應用的眾多功能外,此開放式生態系統還提供符合國際標準 IEC 62443-4-2 的整合網路安全。
初步情況
攜手邁向未來
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 便是其中一項技術。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料流動。除了根據 IEC 61131-3 對 PLC 系統進行標準程式設計外,PLCnext Technology 還可以並行使用 C/C++、C# 或 Matlab Simulink 等高階語言。兩種語言在 PLCnext Control 系列控制器上即時結合運作。因此,生產流程可充分利用 IT 和 OT 專家的專業知識。該生態系統也有助於 Audi 生產系統自動化的變革。
解決方案
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。
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
並行使用高階語言
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。其最重要的功能在於,以功能安全的方式製造車輛。除了系統自動化之外,RFC 4072S 還提供全面的診斷功能用於診斷全部流程,以及與通訊相關的資料。如前所述,最受生產流程青睞的程式語言 IEC 61131-3 輔以 C/C++ 或 C# 等高階語言的使用,這些高階語言更適合即時情境中的複雜應用程式。
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。
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。
我們與 Audi 負責人一起開發了整體安全方案
根據 IEC 62443 制定整體安全方案
資訊來源數量的不斷增加(例如感測器和攝影機以及確保流程和品質的技術)導致資料量越來越大,不可避免地會導致攻擊點,因此,公司必須採取措施防止擅自存取。有鑒於此,Audi 始終從網路安全的角度支援此類專案。具體來說,這意味著 Audi 和菲尼克斯電氣身為獲 TÜV 認證的 IEC 62443-3-3 安全服務供應商,在專案規劃階段就已經制定了整體安全方案。此方案實現了 IEC 62443-2-4 的功能系統要求。此外,還根據威脅分析制定並實施了措施,以提高生產區域的安全性。
最佳化生產及所用資源的永續性需要可以安全使用的資料。透過智慧電氣化、高效網路化和開放自動化,Audi 為適應未來的永續生產以及機器學習等新技術的靈活整合奠定了基礎。