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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。

Audi's EC4P Plattform

Audi's EC4P platform for shop floor virtualisaion

ARC Advisory Group whitepaper shows, how Audi’s Edge Cloud for Production (EC4P) modernizes manufacturing.

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