Audi : Η αυτοματοποίηση του εργοστασίου με βάση την πληροφορική εισέρχεται στην παραγωγή

Από τον Ιούλιο του 2022, η Audi διεξάγει δοκιμές για το Edge Cloud 4 Production (EC4P), μια καινοτόμο προσέγγιση για την αυτοματοποίηση εργοστασίων με βάση την πληροφορική, στα Böllinger Höfe. Αυτή η αξιοσημείωτη μεταμόρφωση στις λειτουργίες πληροφορικής του εργοστασίου της Audi έχει προγραμματιστεί να εφαρμοστεί στη μαζική παραγωγή για πρώτη φορά τον Ιούλιο του 2023. Στο Böllinger Höfe, δύο κύκλοι παραγωγής για μοντέλα όπως το Audi e-tron GT Quattro, το RS e-tron GT και το Audi R8 θα επιβλέπονται από ένα τοπικό cluster διακομιστών. Αυτή η λύση διακομιστή με βάση το λογισμικό, προσαρμόσιμη και επεκτάσιμη, θα αντικαταστήσει τελικά το σημερινό αποκεντρωμένο σύστημα ελέγχου, το οποίο βασίζεται σε βιομηχανικούς υπολογιστές υψηλής συντήρησης. Το EC4P διευκολύνει τη μετεγκατάσταση της απαραίτητης υπολογιστικής ισχύος για τη γραμμή παραγωγής σε τοπικά κέντρα δεδομένων. Εκτός από την αρχική του χρήση στη μαζική παραγωγή, η Audi τελειοποιεί το EC4P για πρόσθετες εφαρμογές εντός του εργαστηρίου παραγωγής της Audi (P-Lab).

Το σύστημα EC4P χρησιμοποιεί τοπικούς διακομιστές ως κέντρα δεδομένων, επεξεργάζεται γρήγορα τεράστιες ποσότητες δεδομένων που σχετίζονται με την παραγωγή και τις διανέμει στα συστήματα υποστήριξης των εργαζομένων. Αυτά τα συστήματα καθοδηγούν τους εργάτες στα προς εγκατάσταση εξαρτήματα, εξαλείφοντας έτσι την ανάγκη για βιομηχανικούς υπολογιστές υψηλής συντήρησης και κόστους.

“Λογισμικό, όχι υλικό”, είναι το μάντρα του έργου σύμφωνα με τους Sven Müller και Philip Saalmann, επικεφαλής της 20μελούς ομάδας έργου EC4P. Ο Müller εξηγεί ότι το EC4P επιταχύνει την ενσωμάτωση λογισμικού και νέων εργαλείων για μια ποικιλία εργασιών, όπως η υποστήριξη εργαζομένων, ο έλεγχος βιδών, η διάγνωση οχημάτων, η προγνωστική συντήρηση και η εξοικονόμηση ενέργειας. Με την εξάλειψη των βιομηχανικών υπολογιστών από τη γραμμή, μειώνεται επίσης ο κίνδυνος επιθέσεων κακόβουλου λογισμικού. Ο επικεφαλής του τμήματος προγραμματισμού παραγωγής και τεχνολογίας παραγωγής της Audi, Jörg Spindler, υπογραμμίζει τις δυνατότητες του EC4P, εκφράζοντας την επιθυμία να ενσωματωθούν τοπικές λύσεις cloud στην παραγωγή, αξιοποιώντας τις εξελίξεις στα ψηφιακά συστήματα ελέγχου.

Η λύση διακομιστή εξομαλύνει αποτελεσματικά τις διακυμάνσεις της ζήτησης σε όλους τους εικονικούς πελάτες, επιταχύνοντας την ανάπτυξη της εφαρμογής και βελτιστοποιώντας τη χρήση των πόρων. Η ανάπτυξη αυτής της ευέλικτης τεχνολογίας cloud θα οδηγήσει σε εξοικονόμηση κόστους, ιδίως όσον αφορά την ανάπτυξη λογισμικού, τις ενημερώσεις λειτουργικού συστήματος και τα έξοδα που σχετίζονται με την πληροφορική. Έχει επίσης την ικανότητα να κλιμακώνεται ανάλογα με τις μελλοντικές εργασίες. Ο Gerd Walker, μέλος του διοικητικού συμβουλίου της AUDI AG Production and Logistics, δήλωσε κατά την έναρξη της αρχικής δοκιμαστικής φάσης: “Αυτό που κάνουμε εδώ είναι μια επανάσταση”.

 

Έναρξη παραγωγής σειράς τον Ιούλιο του 2023

Το EC4P θα ενσωματωθεί στη μαζική παραγωγή τον Ιούλιο του 2023 μετά από δοκιμές λειτουργίας και προκαταρκτικές δοκιμές. Ο Saalmann δηλώνει: “Η σειρά μικρής κλίμακας που παράγεται στην Böllinger Höfe είναι ιδανική για την αξιολόγηση της ικανότητας ελέγχου του EC4P και της πιθανής εφαρμογής του σε παραγωγή μεγάλης κλίμακας”. Η Audi γίνεται ο πρώτος κατασκευαστής αυτοκινήτων σε παραγωγή εξαρτώμενη από τον κύκλο που χρησιμοποιεί μια λύση κεντρικού διακομιστή που ανακατανέμει την υπολογιστική ισχύ. Οι κύκλοι παραγωγής 18 και 19 στην Böllinger Höfe χρησιμοποιούν thin clients με δυνατότητα power-over-Ethernet. Αυτές οι τερματικές συσκευές τροφοδοτούνται μέσω καλωδίων δικτύου και αντλούν δεδομένα από τοπικούς διακομιστές.

Μέχρι το τέλος του έτους, και τα συστήματα υποστήριξης εργαζομένων των 36 κύκλων θα μεταβούν στη λύση που βασίζεται σε διακομιστή. Η δομή των συστοιχιών διακομιστών έχει σχεδιαστεί για ταχεία κλιμάκωση του EC4P σε μαζική παραγωγή. Ο Müller, υπεύθυνος του έργου, σημειώνει: “Το EC4P συνδυάζει την τεχνολογία αυτοματισμού και την πληροφορική, προωθώντας την πρακτική εφαρμογή του Διαδικτύου των πραγμάτων. Αυτή η εξέλιξη θα δημιουργήσει επίσης νέους ρόλους εργαζομένων στη διασταύρωση της παραγωγής και της πληροφορικής”.

 

Ο μετασχηματισμός του ψηφιακού εργοστασίου ως περιβάλλον μάθησης

Μέσω της πρωτοβουλίας Automotive Initiative 2025 (AI25) και σε συνεργασία με εταίρους όπως το Ινστιτούτο Βιομηχανικής Μηχανικής Fraunhofer, η Audi διερευνά τον τρόπο με τον οποίο οι ψηφιακές εξελίξεις επηρεάζουν την εργασιακή ατμόσφαιρα. Το AI25 χρησιμοποιεί μια ολοκληρωμένη προσέγγιση, αποτιμώντας ομοιόμορφα την τεχνολογία, τους ανθρώπους και τον στόχο της Audi για την ενίσχυση της ψηφιοποίησης της παραγωγής.

Ο Spindler μοιράζεται: “Στόχος της ομάδας μας είναι να αναδιαθέσει πόρους σε αναδυόμενους τομείς, όπως η παραγωγή μπαταριών και μονάδων. Οι ομάδες μας θα πρέπει να αναπτύξουν νέες δεξιότητες, καθώς νέες τεχνολογίες και συνεργατικά μοντέλα μπαίνουν στο παιχνίδι. Ως εκ τούτου, τα προσόντα των εργαζομένων είναι ζωτικής σημασίας. Με τους παρατεταμένους χρόνους κύκλου, αντιλαμβανόμαστε το εργοστάσιο Böllinger Höfe ως ένα περιβάλλον εκμάθησης για την ανάπτυξη της αυτοματοποίησης εργοστασίων με βάση την πληροφορική σε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις όπως το Ingolstadt και το Neckarsulm αργότερα.”

Μία από τις αρχικές περιπτώσεις χρήσης είναι ο έλεγχος των ηλεκτρικών δραστηριοτήτων θέσης σε λειτουργία στις γερμανικές εγκαταστάσεις της Audi. Μετά την επιτυχή επίδειξη του EC4P στη συναρμολόγηση, η λύση διακομιστή θα αναλάβει τον έλεγχο του προγραμματιζόμενου λογικού ελεγκτή (PLC), που προηγουμένως βασιζόταν σε υλικό, στα κύτταρα αυτοματισμού στην κατασκευή αμαξωμάτων. Η ομάδα έργου σχεδιάζει και δοκιμάζει ταυτόχρονα το λογισμικό με τρεις κατασκευαστές στο σπίτι του έργου EC4P στο Ingolstadt.