Audi wollte die Fertigungsautomatisierung virtualisieren, die Anzahl der Geräte reduzieren und Anwendungen in Software umwandeln, um die Produktion schnell, robust und flexibel zu gestalten. Dies erforderte nicht nur eine neue, IT-gestützte Infrastruktur, sondern auch virtuelle SPS. Siemens lieferte mit SIMATIC S7-1500V den Schlüssel zum Erfolg.
Das Ziel des in Ingolstadt ansässigen Automobilherstellers ist eine stabile und konstant verfügbare Produktionsstätte, in der so viele Autos wie möglich gebaut werden können. Aber um die Integration von Innovationen aus der sich schnell entwickelnden IT-Welt zu beschleunigen und die kontinuierliche Optimierung der Produktion zu ermöglichen — getreu dem Motto „Vorsprung durch Technik“ — musste die Produktion IT-orientierter werden.
Die Umstellung auf IT-gestützte Fertigungsautomatisierung ist ein großer Fortschritt für die Produktion, wurde aber von den Mitarbeitern kaum wahrgenommen. Sie haben weiterhin Zugriff auf vertraute Funktionen, Benutzeroberflächen und Tools.
Alle Anwendungen haben eine gemeinsame Grundlage, die eine vollständig digitale Verwaltung ermöglicht. Die Verwaltung über Edge Cloud 4 Production verbessert die Cybersicherheit, indem mehrere Angriffsvektoren aus der Produktionsumgebung eliminiert werden.
Die virtuelle SPS wird als Software heruntergeladen und über Industrial Edge bereitgestellt, sodass die Einrichtung schnell und flexibel ist. Updates von Industrial Edge Management können auch schnell und einfach werksweit und vollständig remote bereitgestellt werden.
Audi wird in erster Linie durch die Anzahl der Geräte herausgefordert. Um die Produktion an die steigende Nachfrage anzupassen, müssen mehr Hardwaregeräte gekauft werden. Die Lieferfristen werden jedoch länger. In vielen Fällen können Updates nur manuell installiert werden und die Wartung ist extrem kostspielig, aber beide sind notwendig, um die Cybersicherheit zu gewährleisten. Und je mehr Hardwaregeräte verwendet werden, desto mehr Strom wird benötigt, was zu einer Verringerung der Energieeffizienz der Anlage führt.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, müssen IT und OT in der Produktion zusammengeführt werden. Dies wird durch die Virtualisierung der Werkstatt ermöglicht. Deshalb entschied sich Audi für SIMATIC S7-1500V, das erste TÜV-zertifizierte virtuelle ausfallsichere Steuerungssystem, das neue Maßstäbe für eine flexible und sichere Produktion setzt.
Um IT und OT in der Produktion zusammenzuführen, hat Audi eine brandneue softwarebasierte Infrastruktur geschaffen. Die unterste Ebene der Infrastruktur ist immer dieselbe und bildet die Grundlage für die verschiedenen Anwendungen. Mit Edge Cloud 4 Production übertrug Audi dieses Prinzip auf die Produktion und revolutionierte seine Fertigungsautomatisierung.
Zusätzlich zu den technologischen Hürden gab es auch organisatorische Herausforderungen zu überwinden. Mitarbeiter und Management mussten überzeugt werden und die Funktionalität der virtuellen SPS musste demonstriert werden. Dank umfangreicher Tests im Werk und der ausgezeichneten Abstimmung zwischen den IT- und OT-Teams konnten Audi und Siemens die neue Technologie erfolgreich in Betrieb nehmen.
Es wurde schnell klar, dass ein groß angelegtes Konzept erforderlich war. Es dauerte jedoch etwa drei Jahre, um Anforderungen und Testbedingungen zu definieren und mit den Herstellern zu sprechen. Die Technologien mussten ebenfalls geändert werden: zum Beispiel, um die Echtzeitfähigkeit der untergeordneten Infrastruktur herzustellen.
Die virtuelle SPS über Edge Cloud 4 Production wurde zuerst erfolgreich im Audi Production Lab getestet. Ein Werk in der Audi e-tron GT-Produktionslinie in den Böllinger Höfen in Neckarsulm wurde für die erste Inbetriebnahme ausgewählt. Die Kleinserienfertigung der Anlage war ideal, um die neuen Technologien zu testen.
In Zusammenarbeit mit Siemens führte Audi in der Anfangsphase Tests an der Anlage durch, um mehr über den Aufbau vor Ort und die Herausforderungen bei der Implementierung zu erfahren. Dieses Engagement erhöhte die Akzeptanz der Mitarbeiter.
Mit der erfolgreichen ersten Implementierung der virtuellen SPS haben Siemens und Audi einen wichtigen Meilenstein erreicht. Aber dieser Erfolg war nur der Anfang. Sowohl der virtuelle Controller als auch die Cloud-basierte Infrastruktur werden kontinuierlich entwickelt, getestet und eingeführt.
In den kommenden Monaten liegt die Priorität auf der Schulung der Mitarbeiter der Böllinger Höfe. Die ersten Apps von Industrial Edge Management werden ebenfalls eingeführt und getestet, darunter SINEC Traffic Analyzer. Die Apps können flexibel heruntergeladen und verwendet werden.
Gleichzeitig lernt Audi aus der ersten Implementierung. Zum Beispiel wurde ein virtuelles Bediengerät getestet, um Hürden im täglichen Betrieb der Anlage zu erkennen. Aufgrund der bisherigen erfolgreichen Zusammenarbeit blicken die Projektteilnehmer optimistisch in die Zukunft.
Die virtuelle SPS stellt eine Revolution in der Automatisierungstechnik und -industrie dar und ermöglicht es, eine Fabrik und ihre Infrastruktur völlig neu zu denken.
Was steht als Nächstes für die Automobilindustrie an? Rainer Brehm, CEO von Siemens Factory Automation, und Henning Löser, Innovationsleiter bei Audi, erörtern die Auswirkungen und Vorteile industrieller KI-Lösungen.
Standard- und ausfallsichere SPS und Anwendungen als Software wurden erst kürzlich Realität, dank unserer innovativen virtuellen SIMATIC S7-1500V SPS. Lassen Sie sich von den Experten über sein Potenzial inspirieren.
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