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SP+OC – Station Parameterization and Online Control
Überblick
Shopfloor-Anlagen werden teilweise manuell über USB-Sticks vor Ort mit Daten für verschiedene Fahrzeugmodelle parametriert. Um die Parametrierung von Anlagen ferngesteuert mit einer Webanwendung durchführen zu können, haben Audi und XL2 das cloud-basierte System SP+OC entwickelt. Es erleichtert die Verwaltung von Einstelldaten für verschiedene Arten von Anlagen und ermöglicht deren Übertragung an die Anlagen auf Knopfdruck. Weiterhin nimmt es Montageergebnisse der Anlagen entgegen und erlaubt deren flexible Auswertung. Durch automatisierte Soll-Ist-Vergleiche lässt sich so auch eine kontinuierliche Optimierung der Einstellparameter erreichen. Das System ist hochkonfigurierbar und ermöglicht die Anpassung an neue Anlagetypen ohne Softwareänderungen. Mit seiner flexiblen Microservice-Architektur ist es auch für andere Anwendungsfälle wiederverwendbar, in denen Daten an Shopfloor-Anlagen übertragen oder von diesen eingesammelt werden sollen.
Mehr Effizienz und Flexibilität erreichen
Montage- und Batterieprüfanlagen benötigen spezifische Einstellwerte für verschiedene Fahrzeug- oder Batteriemodelle an der Montagelinie: zum Beispiel brauchen Einstellanlagen für Hinterachsen oder Scheinwerfer spezifische Werte für Sturz oder Höhe, Batterieprüfstationen benötigen modellabhängige Anpassungen des Batterieprüfprogramms. Für diese Art der Kalibrierung sind manuelle Prozesse, z.B. mit Hilfe von USB-Sticks, zu langsam, unflexibel und nicht skalierbar. Darüber hinaus ist die Rückübertragung von Montage-Ergebnissen begrenzt und beschränkt so die digitalisierte Analyse der Fertigungs- und Qualitätsprüfprozesse.
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Implementierung eines cloud-basierten Systems für die Verwaltung, Übertragung und Optimierung von Parametrierungsdaten
SP+OC bietet eine webbasierte Benutzeroberfläche in der Cloud für eine bequeme und effiziente Online-Pflege und -Steuerung von Einstellwerten und Anlagenstammdaten.
Parametrierungsdaten werden an eine Fertigungsanlage mit einem Klick übertragen, der die IoT-Kommunikation von der Cloud zu den Shopfloor-Geräten auslöst. Verschiedene Protokolle wie etwa UDP und MQTT werden unterstützt, um die Kompatibilität mit vorhandenen Anlageschnittstellen zu gewährleisten. Obwohl die Lösung in der AWS-Cloud läuft, ist sie als Audi Intranet-Anwendung mit hohen Sicherheitsstandards konzipiert und schirmt so den Shopfloor gegenüber Zugriffen aus dem Internet ab. Die OT/IT-Verbindung zwischen Cloud und Shopfloor läuft über standardisierte und in jedem der Audi-Werke verfügbare Konnektivitätsdienste der VW Industrial Cloud (DPP Plattform).
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Fertigungsergebnisdaten werden in der Cloud erfasst und gespeichert, wo sie mit AWS BI Tools (QuickSight) analysiert werden können. Darüber hinaus ist das System darauf vorbereitet, optimierte Parametrierungswerte automatisiert aus Messergebnissen des Fahrzeug-Endprüfungsprozesses zu generieren. Auf diese Weise wird eine Rückkopplungsschleife etabliert, die einen digitalen und selbst-optimierenden Fertigungsprozess ermöglicht.
Die Lösung verwendet ein modernes Software-Design mit entkoppelten Microservices, die einzeln flexibel kombiniert und für ähnliche Anwendungsfälle wiederverwendet werden können. Für eine hohe Skalierbarkeit und den effizienten Betrieb verwenden wir fast ausschließlich ,,serverless" AWS-Dienste wie z.B. S3, SNS/SQS, API-Gateway, Lambda und DynamoDB.
„Die Cloud wird die digitale Produktion auf ein neues Niveau heben. Mit XL2 haben wir einen hochkompetenten Partner gewonnen, der unsere Möglichkeiten für alle ausgewählten Anwendungsfälle auf der Plattform erweitert.“
Verbesserte Agilität und Flexibilität für eine digitalisierte, intelligente Fertigung
Unsere Lösung macht den Fertigungsprozess flexibler und agiler. Sie unterstützt mehrere Fahrzeugmodelle und Varianten, ist äußerst anpassungsfähig und kann daher nicht nur für die Batterieprüfung sowie Hinterachs- und Scheinwerfereinstellungen, sondern auch für viele andere Prozesse verwendet werden, bei denen Parametrierungsdaten an Anlagen auf dem Shopfloor übertragen werden müssen.
Die Lösung ermöglicht es, Fertigungsergebnisse durch einfache Datenauswertungsdienste in der Cloud zu analysieren. Im erweiterten Anwendungsfall reduzieren selbstoptimierende Einstellwerte menschliches Eingreifen und ebnen den Weg zu einem vollständig digitalisierten, intelligenten Fertigungsprozess.
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