AudiがSiemensのPLCを活用して製造現場を仮想化

Audiは、生産現場の自動化を仮想化し、機器の数を削減し、アプリケーションをSoftware化することで、生産プロセスを迅速かつ堅牢で柔軟なものにしたいと考えていました。これには、ITベースの新しいインフラだけでなく、仮想PLCも必要でした。Siemensは、SIMATIC S7-1500Vによって成功への鍵を提供しました。

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SiemensのSolutionsがAudiの目標を実現

ドイツ・インゴルシュタット市に拠点を置くこの自動車メーカーの目標は、可能な限り多くの自動車を生産できる、安定的かつ常に稼働可能な生産体制を構築することです。しかし、「Vorsprung durch Technik（技術による先進）」というモットーに沿って、急速に進化するIT分野のイノベーションを迅速に導入し、生産の継続的な最適化を促進するためには、生産体制をよりIT主導型へと転換する必要がありました。

Audiにとってのメリット

連続性

ITを活用した現場の自動化への移行は、生産体制にとって大きな前進ですが、従業員にとってはほとんど変化を感じられないほどです。従業員は、これまでと同じ機能やユーザーインターフェース、ツールを使い続けることができます。

中央管理

すべてのアプリケーションは、完全なデジタル管理を可能にする共通の基盤を共有しています。「Edge Cloud 4 Production」を活用した管理により、生産環境から複数の攻撃経路を排除し、Cybersecurityを強化します。

適応性の高い生産

仮想PLCはSoftwareとしてダウンロードされ、Industrial Edgeを介して導入されるため、セットアップが迅速かつ柔軟に行えます。また、Industrial Edge Managementからの更新も、工場全体に対して、完全にリモートで迅速かつ容易に展開することができます。

ITを活用した生産への道

現代の製造現場が直面する課題への対応

Audiが直面する最大の課題は、デバイスの数です。増大する需要に対応するため、より多くのハードウェアデバイスを購入する必要があります。しかし、納期はますます長くなっています。多くの場合、アップデートは手動でのみインストール可能であり、メンテナンスには多大なコストがかかりますが、Cybersecurityを確保するためには、その両方が不可欠です。さらに、使用されるハードウェア機器の数が増えるほど、より多くの電力を必要とし、その結果、工場のエネルギー効率が低下します。

これらの課題に対処するためには、生産現場におけるITとOTを統合する必要があります。これは、生産現場の仮想化によって可能になります。そのため、Audiは、柔軟かつ安全な生産の新たな基準を打ち立てている、TÜV認証を取得した初の仮想フェイルセーフ制御システムであるSIMATIC S7-1500Vを採用しました。

現場の自動化における新たな基準

生産現場におけるITとOTの統合を図るため、Audiはまったく新しいソフトウェアベースのインフラを構築しました。このインフラの最下層は常に一定であり、さまざまなアプリケーションの基盤となっています。Audiは「Edge Cloud 4 Production」を通じて、この原則を生産現場に導入し、現場の自動化に革命をもたらしました。

技術的な障壁に加え、組織的な課題も克服する必要がありました。従業員や経営陣の理解を得るとともに、仮想PLCの機能を実証しなければならなかったのです。工場内での徹底的なテストと、ITチームとOTチーム間の緊密な連携により、AudiとSiemensは新技術の導入を成功させることができました。

大規模なコンセプトの構築

大規模なコンセプトが必要であることはすぐに明らかになりました。しかし、要件の定義、試験条件の策定、メーカーとの協議には約3年を要しました。また、技術面でも改良が必要でした。例えば、下位インフラのリアルタイム性能を確立するためなどです。

「Edge Cloud 4 Production」を介した仮想PLCは、まずAudiプロダクション・ラボで試験に成功しました。初期導入先として、ネッカーズルム市のベーリンガーホフにあるAudi「e-tron GT」生産ライン内のプラントが選定されました。同プラントの小ロット生産体制は、新技術のテストに最適でした。

AudiはSiemensと協力し、初期段階でプラントでのテストを実施し、現場の環境や導入における課題を把握しました。こうした取り組みにより、従業員の理解と受容が高まりました。

未来を見据える

仮想PLCの初期導入が成功し、SiemensとAudiは重要なマイルストーンを達成しました。しかし、この成功はあくまで出発点に過ぎません。仮想Controllerとクラウドベースのインフラの両方について、開発、テスト、展開が引き続き進められています。

今後数ヶ月間の優先事項は、Böllinger Höfeの従業員へのトレーニングです。また、Industrial Edge Managementの最初のアプリ群、例えば「SINEC Traffic Analyzer」なども導入・テストが進められています。これらのアプリは柔軟にダウンロードして利用可能です。

同時に、Audiは初期導入から得られた知見を活かしています。例えば、仮想オペレーターパネルをテストし、工場の日常業務における課題を特定しました。これまでの協力関係が順調に進んでいることから、プロジェクト参加者は将来について楽観視しています。