Audi는 생산을 빠르고 견고하며 유연하게 만들기 위해 작업 현장 자동화를 가상화하고, 장치 수를 줄이며, 애플리케이션을 소프트웨어로 전환하기를 원했습니다. 이를 위해 새로운 IT 기반 인프라뿐만 아니라 가상 PLC가 필요했습니다. Siemens는 SIMATIC S7-1500V를 통해 성공의 열쇠를 제공했습니다.
Ingolstadt에 본사를 둔 이 자동차 제조업체의 목표는 가능한 한 많은 차량을 생산할 수 있는 안정적이고 지속적으로 가동 가능한 생산 시설을 구축하는 것입니다. 하지만 "Vorsprung durch Technik"이라는 모토에 따라 빠르게 발전하는 IT 세계의 혁신 통합을 가속화하고 생산의 지속적인 최적화를 촉진하기 위해 생산 방식은 더욱 IT 지향적으로 변화해야 했습니다.
IT 기반 작업 현장 자동화로의 전환은 생산 측면에서 큰 진전이지만, 직원들에게는 변화가 거의 느껴지지 않았습니다. 직원들은 익숙한 기능, 사용자 인터페이스 및 도구를 계속해서 사용할 수 있습니다.
모든 애플리케이션은 완전한 디지털 관리를 가능하게 하는 공통 기반을 공유합니다. Edge Cloud 4 Production을 통한 관리는 생산 환경에서 여러 공격 벡터를 제거하여 사이버 보안을 강화합니다.
가상 PLC는 소프트웨어로 다운로드되어 Industrial Edge를 통해 배포되므로 설정이 빠르고 유연합니다. Industrial Edge Management의 업데이트는 공장 전체에 완전 원격 방식으로 빠르고 쉽게 배포될 수 있습니다.
Audi는 주로 장치 수 문제에 직면해 있습니다. 증가하는 수요에 맞춰 생산을 조정하려면 더 많은 하드웨어 장치를 구매해야 합니다. 하지만 납기가 점점 길어지고 있습니다. 많은 경우 업데이트는 수동으로만 설치할 수 있고 유지 관리 비용이 매우 높지만, 사이버 보안을 보장하려면 두 가지 모두 필수적입니다. 또한 사용되는 하드웨어 장치 수가 많을수록 더 많은 전력이 필요하므로 공장의 에너지 효율이 저하됩니다.
이러한 과제를 해결하려면 생산 현장의 IT와 OT를 통합해야 합니다. 이는 작업 현장을 가상화함으로써 가능해집니다. 이것이 바로 Audi가 유연하고 안전한 생산의 새로운 표준을 제시하는 최초의 TÜV 인증 가상 페일세이프 제어 시스템인 SIMATIC S7-1500V를 선택한 이유입니다.
생산 현장에서 IT와 OT를 통합하기 위해 Audi는 완전히 새로운 소프트웨어 기반 인프라를 구축했습니다. 인프라의 최하위 계층은 항상 동일하며, 이는 다양한 애플리케이션을 위한 토대를 마련합니다. Audi는 Edge Cloud 4 Production을 통해 이 원칙을 생산에 적용하고 작업 현장 자동화에 혁신을 가져왔습니다.
기술적 장벽 외에도 극복해야 할 조직적 과제도 있었습니다. 직원과 경영진을 설득해야 했으며 가상 PLC의 기능을 입증해야 했습니다. 공장에서의 광범위한 테스트와 IT 및 OT 팀 간의 긴밀한 조율 덕분에 Audi와 Siemens는 신기술을 성공적으로 시운전할 수 있었습니다.
대규모 컨셉이 필요하다는 점이 곧 분명해졌습니다. 하지만 요구 사항을 정의하고 테스트 조건을 설정하며 제조업체와 논의하는 데 약 3년이 소요되었습니다. 또한 하위 계층 인프라의 실시간 성능을 확보하는 등 기술적 수정도 필요했습니다.
Edge Cloud 4 Production을 통한 가상 PLC는 Audi Production Lab에서 처음으로 성공적으로 테스트되었습니다. 초기 시운전을 위해 Neckarsulm의 Böllinger Höfe에 있는 Audi e-tron GT 생산 라인 공장이 선정되었습니다. 해당 공장의 소규모 시리즈 생산 방식은 신기술을 테스트하기에 이상적이었습니다.
Audi는 Siemens와 협력하여 초기 단계에 공장 테스트를 수행함으로써 현장 설정 및 구현 과제를 파악했습니다. 이러한 노력은 직원의 수용도를 높이는 결과로 이어졌습니다.
가상 PLC의 성공적인 초기 구현을 통해 Siemens와 Audi는 중요한 이정표를 세웠습니다. 하지만 이 성공은 시작에 불과합니다. 가상 컨트롤러와 클라우드 기반 인프라 모두 지속적으로 개발, 테스트 및 구축되고 있습니다.
향후 몇 달간의 최우선 과제는 Böllinger Höfe 직원들을 교육하는 것입니다. SINEC Traffic Analyzer를 포함한 Industrial Edge Management의 첫 번째 앱들도 배포 및 테스트 중입니다. 이러한 앱은 유연하게 다운로드하여 사용할 수 있습니다.
동시에 Audi는 초기 구현 사례를 통해 학습하고 있습니다. 예를 들어, 공장의 일상적인 운영에서 발생하는 장애물을 감지하기 위해 가상 운영 패널을 테스트했습니다. 지금까지의 성공적인 협업을 바탕으로 프로젝트 참여자들은 미래를 낙관하고 있습니다.
가상 PLC는 자동화 엔지니어링 및 산업의 혁명을 의미하며, 공장과 그 인프라를 완전히 재구상할 수 있게 합니다.
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