Il nuovo sistema basato sul software prevede il controllo centralizzato della produzione tramite server: una soluzione che consente di rendere più sicuri i processi, velocizzare gli aggiornamenti e ridurre i costi di manutenzione.
Audi sta innovando in modo radicale l'automazione industriale, con l'utilizzo del server locale Edge Cloud 4 Production. Il lavoro viene centralizzato, si usano server locali al posto di centinaia di PC industriali e il software ha un ruolo determinante rispetto all'hardware. Una volta superati tutti i test nell'Audi Production Lab, questa soluzione è stata implementata allo stabilimento produttivo Böllinger Höfe, dove tre server locali controllano il flusso di lavoro. Se il sistema darà prova di essere affidabile, questa tecnologia di automazione unica nel suo genere verrà estesa alla produzione in serie di tutto il Gruppo Volkswagen.
Böllinger Höfe
Qual è il vantaggio della centralizzazione? Se viene staccata la spina da un server nell’Audi Production Lab di Ingolstadt, la produzione simulata nel Böllinger Höfe continua comunque senza interruzioni, perché ci sono altri due server che continuano a controllare in modo affidabile i 36 cicli produttivi.
Audi intende essere il primo costruttore al mondo a utilizzare queste soluzioni server centralizzate per la produzione. Il Böllinger Höfe – struttura dove vengono prodotte la Audi e-tron GT quattro e la R8 – si trova nei pressi dell’impianto di Neckarsulm ed è il luogo adatto per provare queste innovazioni su piccola scala per poi trasferirle ai reparti produttivi più grandi.
Dall'hardware al software
Con il sistema Edge Cloud 4 Production alcuni server centralizzati e locali riescono a svolgere gli stessi compiti di numerosi costosi PC industriali, perché i picchi di domanda vengono livellati rispetto al numero totale di client virtualizzati, con un uso molto più efficiente delle risorse. In questo modo la produzione diventa più veloce e semplice, in particolare per quanto riguarda l'implementazione del software, le modifiche al sistema operativo e le spese relative all'IT.
"Questa è una rivoluzione: prima dovevamo acquistare hardware per introdurre nuove funzioni, ora basta acquistare applicazioni sotto forma di software ed è un grande passo in avanti verso la produzione basata sull'IT" spiega Gerd Walker, Membro del Consiglio di Amministrazione di Audi AG con responsabilità per Produzione e Logistica.
Dai PC industriali ai server
Il vantaggio fondamentale dell'Edge Cloud 4 Production è che può sostituire un gran numero di PC industriali insieme ai loro dispositivi di input e output e, di conseguenza, non è più necessario occuparsi della loro manutenzione individuale. Migliora anche la sicurezza del processo, perché in caso di interruzioni il carico può essere spostato su altri server, mentre un PC industriale rotto dovrebbe essere sostituito, operazione che richiede tempo.
Anche il lavoro dei collaboratori diventa più semplice, perché sarà possibile usare dei dispositivi terminali (thin client) con tecnologia power-over-Ethernet, quindi alimentati tramite i cavi Ethernet e in grado di sfruttare la potenza di calcolo dei server locali. Inoltre sono dotati di porte USB per i dispositivi di output. In questo modo per gli addetti sarà sufficiente osservare un monitor per vedere che cosa deve essere montato su ogni veicolo, senza dover ricorrere a un PC sovradimensionato con grandi capacità di elaborazione e archiviazione. “Le infrastrutture basate su software si sono affermate nei centri di elaborazione dati. Siamo convinti che funzioneranno bene anche nella produzione" racconta Henning Löser, Responsabile dell’Audi Production Lab.
Infrastruttura iperconvergente
L'Edge Cloud 4 Production si basa su una cosiddetta infrastruttura iperconvergente (HCI). È un sistema basato sul software che combina tutti gli elementi di un data center: archiviazione, elaborazione, rete e gestione. Il software definisce funzionalità come server web, database e sistemi di gestione, mentre il cloud può essere rapidamente ridimensionato per adattarsi a diversi requisiti di produzione e i server locali permettono latenze molto basse.
Tuttavia il sistema non può essere collegato al cloud pubblico per i severi requisiti di sicurezza della produzione: “Questi sono i motivi per cui installiamo i server vicino a noi e per cui la soluzione si chiama Edge Cloud: perché è vicino al nostro ambiente di produzione" aggiunge Löser.
Manutenzione e sicurezza
L'Edge Cloud 4 Production facilita la manutenzione e aumenta la sicurezza IT. I PC industriali richiedono molto tempo per essere aggiornati e gli aggiornamenti possono essere installati solo durante le pause di produzione. Con l'infrastruttura basata su cloud, invece, gli aggiornamenti possono essere installati in pochi minuti tramite i server centrali e in tutti i client virtuali contemporaneamente: "Nel prossimo futuro la necessità di funzionalità aggiuntive diventerà sempre più elaborata e costosa" racconta Christoph Hagmüller, Responsabile dei servizi IT di Audi Neckarsulm.
In questo modo, invece, il costo dell'aggiornamento di un sistema operativo può essere ridotto di un terzo. “Inoltre, con la soluzione server, non dipendiamo più dai tempi di inattività della produzione. Abbiamo un'enorme flessibilità per garantire che il nostro software e i nostri sistemi operativi siano sempre completamente aggiornati" conclude Hagmüller.
Dalla fibra ottica al 5G
Entrambi i centri di elaborazione dati nello stabilimento di Neckarsulm sono pronti per la produzione in serie e sono collegati attraverso un cavo in fibra ottica al Böllinger Höfe, mentre il 5G entrerà in gioco più avanti. Finora su tutti gli AGV - veicoli a guida automatizzata – è stato installato un computer separato, che ovviamente va aggiornato individualmente e presenta comunque dei limiti nell'acquisizione di nuove funzionalità. "Per questo abbiamo bisogno di una rete veloce e ad alta disponibilità. Nel nostro ambiente di test nel P-Lab, abbiamo fatto un altro passo avanti riguardo al 5G" conclude Löser.
Fonte: AUDI AG
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