지멘스 (Siemens)와 자동차 회사 아우디(Audi)는  소프트웨어정의자동화 및 인공 지능(AI)을 통해 제조 프로세스에 혁명을 일으키고 있다고 말한다.

오랜 파트너십을 통해 가상 및 하드웨어 컨트롤러 통합, 안전 기능 강화, 생산 프로세스 간소화에 중점을 두어 자동차 산업의 혁신을 가속화하고 있다.

아우디는 또한 지멘스 포트폴리오를 기반으로 광학 검사를 위한 AI 기반 자동화를 구현했다. 목표는 고객이 교육한 AI 알고리즘과 고해상도 이미지를 사용하여 차체의 용접 스패터를 자동으로 감지하고 제거하는 것이다.

그 결과 Audi는 더 높은 차체 품질과 더 효율적인 제조 공정을 실현했다.

소프트웨어 정의 자동화를 통한 작업 현장 가상화

아우디는 지멘스의 자동화 포트폴리오를 사용하여 작업 현장 운영을 표준화 및 최적화함으로써 보다 민첩하고 유연하며 안전한 생산 환경을 조성하고 있다.

자동화된 생산에서 적응력이 뛰어난 생산으로의 전환을 가속화하기 위해 작업 현장을 연속적으로 가상화하여 IT 및 OT 수준을 병합한다.

소프트웨어 정의 공장 자동화는 해당 컨트롤러 솔루션이 있어야만 실현 가능하기 때문에 아우디는 독일 네카르술름에 있는 아우디 뵐링거 회페(Böllinger Höfe) 공장의 차체 조립 라인에 지멘스 최초의 완전 가상 컨트롤러인 Simatic S7-1500V를 사용하고 있다.

이 자동차 제조업체는 Audi의 클라우드 인프라 플랫폼인 Edge Cloud 4 Production과 호환되는 가상 PLC(프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러)를 통합하기 시작했다. 아우디(Audi)는 올해 네카르술름(Neckarsulm) 공장의 차체 공장에 가상 PLC를 도입할 계획이다.

아우디의 생산 및 물류 부문 이사인 게르드 워커(Gerd Walker)는 “가상의 작업 현장은 유연한 생산을 위한 핵심 요소입니다. Siemens의 소프트웨어 정의 자동화 포트폴리오를 통해 시장 변화에 신속하게 대응하고 제조를 최적화하여 효율성과 유연성을 높일 수 있습니다”라고 말했다

지멘스의 디지털 산업 CEO 세드릭 네이케(Cedrik Neike)는 “컨트롤러는 기계와 공장의 두뇌입니다. 이제 우리는 이러한 뇌를 가상화하여 클라우드로 가져오고 있습니다. 이를 통해 Audi의 디지털 트랜스포메이션을 가속화하고 생산의 민첩성, 효율성 및 안전성을 높여 보다 유연하고 미래 지향적인 제조를 실현할 수 있습니다. 우리는 함께 자동차 생산을 새로운 차원으로 끌어올리고 경쟁력을 크게 강화하고 있습니다”라고 말했다.

지멘스 엑셀러레이터(Xcelerator) 포트폴리오의 일부인 시매틱(Simatic) S7-1500V는 자동화 분야에서 IT와 소프트웨어 기능을 통합하도록 설계됐다. 하드웨어 독립적인 솔루션인 이 가상 컨트롤러는 Siemens 하드웨어 컨트롤러와 동일한 기능을 제공한다.

Siemens의 TIA(Totally Integrated Automation) 포트폴리오와 완벽하게 호환되며 TIA Portal을 통해 엔지니어링할 수 있다. 사용자는 이전 하드웨어 PLC 사용에서 익숙한 모든 기능, 인터페이스 및 도구에 액세스할 수 있다.

컨트롤러는 Industrial Edge를 통해 사용할 수 있으며 IT 인프라에 직접 통합할 수 있다. 이를 통해 Audi는 가상 PLC를 중앙에서 관리하고 특정 요구 사항에 맞게 유연하게 조정할 수 있다.

이를 통해 PLC 프로젝트를 더 쉽게 확장할 수 있으며 개방형 데이터 인터페이스를 통해 다른 IT 제품과 쉽게 결합할 수 있다.

지멘스는 가상 PLC에 대한 TÜV 안전 인증을 획득함으로써 또 다른 이정표를 세웠다. Simatic S7-1500V F는 시장에 출시된 최초의 페일 세이프 가상 컨트롤러이다.

자동화 기술에서 강력한 페일 세이프 기능을 구현하는 것은 생산 작업자를 보호하고 안정적인 기계 작동을 보장하는 데 매우 중요하다.

과거에는 페일 세이프 구성 요소를 사용하려면 필요한 기능 안전을 제공하기 위해 특수 하드웨어가 필요했다. 페일 세이프 가상 PLC를 통해 Siemens는 이제 산업용 엣지 환경에서 안전 메커니즘을 구현했다.

이러한 고급 안전 기능을 통해 사용자는 안전에 민감한 애플리케이션을 소프트웨어 정의 자동화 환경으로 마이그레이션할 수 있다.

용접 스패터를 감지하기 위한 AI 비전 검사

지멘스는 아우디에 차체 제작에서 실시간 품질 관리를 위한 AI 기반 시스템을 배포하고 관리할 수 있는 인프라를 제공했으며, 이는 아우디가 생산 프로세스를 AI에 대비할 수 있도록 지원했다.

이 솔루션은 Siemens Industrial AI Suite와 Simatic 산업용 PC BX-59A를 엣지 디바이스로 활용함으로써 Audi가 복잡한 AI 기반 품질 검사를 수행하여 용접 스패터의 자동 제거에 대한 요구 사항을 충족할 수 있도록 한다.

그 결과, 아우디는 생산 속도를 크게 늘리고 산업 안전을 개선하고 있다.