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一輛全新的紅色 Audi 轎車停在廠區生產線的車隊中。

Audi 以 Siemens PLC 實現生產現場虛擬化

Audi 希望將生產現場自動化虛擬化,減少裝置數量並將應用程式轉換為軟體,進而實現快速、穩健且靈活的生產。這不僅需要基於 IT 的全新基礎設施,還需要虛擬 PLC。Siemens 憑藉 SIMATIC S7-1500V 提供了取得成功的關鍵要素。

Siemens 解決方案符合 Audi 的目標

這家總部位於因戈爾施塔特的汽車製造商,其目標是建立穩定且持續運作的生產設施,以生產盡可能多的車輛。然而,為了加速整合快速發展的 IT 領域創新技術並促進生產的持續優化——秉持「Vorsprung durch Technik」的理念——生產過程必須更加以 IT為導向。

Audi 獲益

一個帶有電路板設計的虛擬 PLC 圖示,綠燈顯示其正在運行。

連續性

轉型至基於 IT 的生產現場自動化是生產的一大進步,但對員工而言幾乎感覺不到變化。他們仍可繼續使用熟悉的各項功能、使用者介面與工具。

一個代表虛擬 PLC 管理的圖示,包含風格化 PLC 符號與齒輪。

集中管理

所有應用程式共享統一的基礎,實現全數位化管理。透過 Edge Cloud 4 Production 進行管理,能有效消除生產環境中的多重攻擊向量,從而強化網路安全。

一個 Siemens 標誌,中心為虛擬 PLC 圖示。

靈活調整生產

虛擬 PLC 以軟體形式下載,並透過 Industrial Edge 進行部署,使設定過程變得快速靈活。Industrial Edge Management 的更新也能以全遠端方式,在全廠範圍內快速且輕鬆地推出。

邁向基於 IT 的生產之路

迎接現代生產現場的挑戰

Audi 面臨的首要挑戰是裝置數量。為了使生產能滿足日益增長的需求,必須採購更多硬體裝置。然而,交貨期正不斷延長。在許多情況下,更新只能手動安裝,且維護成本極高,但這兩者對於保障網路安全又是不可或缺的。此外,使用的硬體裝置越多,所需的能耗也越高,進而降低了工廠的能源效率。

為應對這些挑戰,必須將生產中的 IT 與 OT 進行融合。生產現場虛擬化讓這一切成為可能。這就是 Audi 選擇 SIMATIC S7-1500V 的原因,它是首款通過 TÜV 認證的虛擬故障安全控制系統,為靈活且安全的生產樹立了新標準。

展示了 IT 與 OT 協作潛力的汽車生產現場。

生產現場自動化的新基準

汽車引擎特寫,其後方可見診斷設備與電腦。

為了融合生產中的 IT 與 OT,Audi 打造了全新的軟體基礎設施。基礎設施的最底層始終保持一致,為各種應用程式奠定了基礎。透過 Edge Cloud 4 Production,Audi 將此原則應用於生產,徹底革新了生產現場自動化。

除了技術障礙,還需克服組織上的挑戰。必須贏得員工與管理層的支援,並展示虛擬 PLC 的功能。歸功於工廠內廣泛的測試,以及 IT 與 OT 團隊間的絕佳協作,Audi 與 Siemens 成功啟用了這項新技術。

構建大規模概念

很快地,大家意識到需要一個大規模的概念。然而,定義需求、測試條件以及與製造商溝通,花費了約三年的時間。技術層面也需要進行調整:例如,建立底層基礎設施的即時處理能力。

透過 Edge Cloud 4 Production 運行的虛擬 PLC 首先在 Audi 生產實驗室測試成功。隨後選擇位於內卡蘇姆的 Böllinger Höfe 工廠,在其 Audi e-tron GT 生產線進行初步啟用。該工廠的小量生產模式非常適合作為新技術的測試場域。

在專案早期階段,Audi 與 Siemens 共同對工廠進行測試,以了解現場設定與實施挑戰。此舉顯著提升了員工對新系統的接受度。

一輛紅色 Audi 的車架懸掛在汽車工廠中。

展望未來

一個虛擬控制器正在進行 Audi 車身生產線的組裝。

隨著虛擬 PLC 的初步成功實施,Siemens 與 Audi 達成了一項重要里程碑。但這項成功僅僅是起點。虛擬控制器與雲端基礎設施目前仍持續進行研發、測試與推廣。

未來幾個月的首要任務是訓練 Böllinger Höfe 的員工。來自 Industrial Edge Management 的首批應用程式也正陸續推出並進行測試,其中包括 SINEC Traffic Analyzer。使用者可以靈活下載並使用這些應用程式。

同時,Audi 正從初次的實施中汲取經驗。例如,測試了虛擬操作面板,藉此偵測工廠日常運作中的障礙。基於至今為止的成功合作,專案參與者對未來充滿信心。

虛擬 PLC 代表了自動化工程與產業領域的一場革命,讓我們能從根本上重新構思工廠及其基礎設施。
Sven Müller, Audi Edge Cloud 4 Production 專案, 經理

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