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Um Audi sedan novo e vermelho encontra-se numa fila de carros no chão de fábrica.

Audi virtualiza o chão de fábrica com PLC da Siemens

A Audi queria virtualizar a automação do chão de fábrica, reduzir o número de dispositivos e converter aplicações em software para tornar a produção rápida, robusta e flexível. Isso exigia não apenas uma nova infraestrutura baseada em TI, mas também PLC virtuais. A Siemens forneceu a chave para o sucesso com o SIMATIC S7-1500V.

As soluções da Siemens vão ao encontro dos objetivos da Audi

O objetivo do fabricante automóvel sediado em Ingolstadt é dispor de uma unidade de produção estável e com disponibilidade constante, onde seja possível fabricar o maior número possível de automóveis. No entanto, para acelerar a integração das inovações provenientes do mundo das TI, em rápida evolução, e facilitar a otimização contínua da produção — em consonância com o lema “Vorsprung durch Technik” —, a produção precisava de se tornar mais orientada para as TI.

Benefícios para a Audi

Ícone virtual de um PLC com um desenho de placa de circuito e uma luz verde a indicar que está em funcionamento.

Continuidade

A transição para a automação da linha de produção baseada em TI representa um enorme passo em frente para a produção, mas tem passado praticamente despercebida pelos funcionários. Estes continuam a ter acesso a funções, interfaces de utilizador e ferramentas que lhes são familiares.

Ícone que representa a gestão de PLCs virtuais, com um símbolo estilizado de PLC e uma engrenagem.

Gestão centralizada

Todas as aplicações partilham uma base comum que permite uma gestão totalmente digital. A gestão através do Edge Cloud 4 Production reforça a cibersegurança, eliminando múltiplos vetores de ataque do ambiente de produção.

Um logótipo da Siemens com um ícone de PLC virtual no centro.

Produção adaptável

O PLC virtual é descarregado como software e implementado através do Industrial Edge, pelo que a configuração é rápida e flexível. As atualizações do Industrial Edge Management também podem ser implementadas de forma rápida e fácil em toda a fábrica e de forma totalmente remota.

No caminho para uma produção baseada em tecnologias da informação

Enfrentar os desafios do chão de fábrica moderno

A principal dificuldade da Audi reside no número de dispositivos. Para adaptar a produção à crescente procura, é necessário adquirir mais dispositivos de hardware. No entanto, os prazos de entrega estão a tornar-se cada vez mais longos. Em muitos casos, as atualizações só podem ser instaladas manualmente e a manutenção é extremamente dispendiosa, mas ambas são necessárias para garantir a cibersegurança. Além disso, quanto maior for o número de dispositivos de hardware em utilização, maior será a energia necessária, o que resulta numa redução da eficiência energética da fábrica.

Para fazer face a estes desafios, é necessário integrar as tecnologias de informação (TI) e de operação (TO) na produção. Isto é possível através da virtualização do chão de fábrica. É por isso que a Audi optou pelo SIMATIC S7-1500V, o primeiro sistema de controlo virtual à prova de falhas com certificação TÜV, que está a estabelecer novos padrões para uma produção flexível e segura.

Um chão de fábrica automóvel que mostra o potencial da colaboração entre TI e TO.

Novos padrões de referência na automação da linha de produção

Grande plano do motor de um veículo, com equipamento de diagnóstico e um computador atrás dele.

Para integrar as tecnologias de informação (TI) e operacionais (TO) na produção, a Audi criou uma infraestrutura totalmente nova baseada em software. O nível mais baixo da infraestrutura é sempre o mesmo e constitui a base para as várias aplicações. Com o Edge Cloud 4 Production, a Audi aplicou este princípio à produção e revolucionou a automação do seu chão de fábrica.

Para além dos obstáculos tecnológicos, havia também desafios organizacionais a superar. Foi necessário convencer os colaboradores e a direção, bem como demonstrar a funcionalidade do PLC virtual. Graças a testes exaustivos na fábrica e à excelente coordenação entre as equipas de TI e TO, a Audi e a Siemens conseguiram colocar a nova tecnologia em funcionamento com sucesso.

Desenvolver um conceito em grande escala

Rapidamente ficou claro que era necessário um conceito em grande escala. No entanto, foram necessários cerca de três anos para definir os requisitos, testar as condições e conversar com os fabricantes. As tecnologias também tiveram de ser modificadas: por exemplo, para estabelecer a capacidade em tempo real da infraestrutura de nível inferior.

O PLC virtual via Edge Cloud 4 Production foi testado com sucesso pela primeira vez no Audi Production Lab. Uma fábrica na linha de produção do Audi e-tron GT em Böllinger Höfe, em Neckarsulm, foi selecionada para a entrada em funcionamento inicial. A produção em pequenas séries da fábrica era ideal para testar as novas tecnologias.

Em colaboração com a Siemens, a Audi realizou testes na fábrica nas fases iniciais para conhecer a configuração no local e os desafios da implementação. Este compromisso aumentou a aceitação por parte dos funcionários.

Carroçaria de um Audi vermelho pendurada numa fábrica de automóveis.

Olhar para o futuro

Controlador virtual a montar uma linha de carroçarias da Audi.

Com a implementação inicial bem-sucedida do PLC virtual, a Siemens e a Audi alcançaram um marco importante. Mas este sucesso foi apenas o ponto de partida. Tanto o controlador virtual como a infraestrutura baseada na nuvem continuam a ser desenvolvidos, testados e implementados.

A prioridade nos próximos meses é formar os colaboradores da Böllinger Höfe. As primeiras aplicações da Industrial Edge Management também estão a ser implementadas e testadas, incluindo o SINEC Traffic Analyzer. As aplicações podem ser descarregadas e utilizadas de forma flexível.

Ao mesmo tempo, a Audi está a tirar lições da implementação inicial. Por exemplo, foi testado um painel de controlo virtual para identificar obstáculos no funcionamento quotidiano da fábrica. Com base na colaboração bem-sucedida até à data, os participantes no projeto estão otimistas quanto ao futuro.

O PLC virtual representa uma revolução na tecnologia de automação e no setor industrial, permitindo repensar completamente uma fábrica e a sua infraestrutura.
Sven Müller, Gestor de Projetos, Edge Cloud 4 Produção, Audi

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