아우디 본사는 환경 보호를 위해 에너지 절약에 중점을 두고 있다. 그 결과, 이 회사는 지난 몇 년 동안 잉골슈타트 생산공장에서 차량당 에너지 소비를 줄이는 데 성공했으며, 여기에는 B&R의 프로세스 및 제어 기술이 크게 기여하고 있다.
2020년까지 아우디 본사는 현장 및 회사와 관련된 이산화탄소 배출을 1990년 대비 30% 낮추는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해서는 생산 및 공급 시스템의 에너지 효율성 향상이 특히 중요하다.


약 20년 동안 B&R의 프로세스 제어 시스템(PCS)과 PLC 기술은 자원 최적화와 비용 절약, 그리고 모니터링과 제어를 위한 공급 시스템 지원과 함께 프리미엄 자동차 제조업체에 제공되고 있다. 이는 야심찬 환경 목표를 달성하도록 도와준다.

잉골슈타트에 있는 본사는 아우디의 가장 큰 생산현장이다. 이 공장의 경우 이미 1990년대 초반에 처음으로 B&R 제어기를 설치했다. 처음에는 환기 시스템에 국한됐지만, 오늘날 B&R 기술은 거의 모든 종류의 공급 시스템을 위한 개-폐루프 제어에 대한 신뢰성을 보장한다.
약 1,400가지의 B&R 시스템은 200만제곱미터의 아우디 현장에 있는 건물들이 전기, 가스, 산업 용수, 식수, 환기와 냉난방을 공급받도록 보증한다. 아우디에서 전기 공급 및 중앙 PLS 기술을 책임지고 있는 안톤 하글(Anton Hagl) 씨는 “공급 장치는 압축 공기 및 냉각 시스템 또는 가열 네트워크 및 지역난방 시스템과 같은 복잡한 시스템을 포함하고 있다”면서, “대부분의 경우 이런 시스템들은 생산에 간접적으로 영향을 미친다”고 말했다.

또한, 지그프리트 바이트쿠나트(Siegfried Weitkunat) 씨는 “필수적인 에너지 감소를 위한 여러 기술 기준은 이러한 시스템이 작동하는 방법을 기반으로 한다”면서, “따라서 솔루션은 사용자 맞춤 제어 개념의 구현을 허용하는 것이 필요하다”고 설명했다. 바이트쿠나트 씨는 동료인 토마스 피츨(Thomas Pitzl) 씨와 함께 16만 데이터 포인트 이상을 포함한 건물 제어 시스템을 감독하고 있다. 이 어려운 작업은 1997년 이후로 잉골슈타트의 아우디에 설치된 B&R의 APROL 프로세스 제어 시스템을 사용해 한층 더 쉬워졌다.


절감 목표 초과
시스템의 핵심은 모든 정보가 함께 제공되는 중앙 서버다. 모든 시스템을 위한 작화 애플리케이션은 B&R 운영자 스테이션을 사용해 구현된다. 알람 처리와 추가 데이터 처리 또한 이러한 장치를 사용해 이뤄진다.

지그프리트 바이트쿠나트 씨는 “제어 시스템의 장점은 하나의 시스템으로 지원 기술의 최소 98%를 접근할 수 있으므로 모든 시스템에 걸쳐 기록하고 복잡한 관계를 분석할 수 있다는 것”이라면서, “타깃 방식에서 전원 관련 요구사항을 줄이기 위해 불필요한 장비 전원을 끄는 것을 예로 들 수 있다”고 설명했다.

특히, 압축 공기에서 B&R의 PCS와 PLC 기술로 인해 주문형 압축 공기를 준비하게 됨으로써 에너지 효율성이 크게 향상됐다. 아우디는 25대의 공기 압축기에 대한 압축 공기 제어기를 설치해 12.5%의 에너지를 절약하기로 목표를 정했다. 총 9만5,000m³와 2만4,000m³의 공간에 설치된 6과 12바의 연결망에서 압축 공기 제어기는 20km에 걸쳐 분포돼 있다.

APROL 프로젝트의 일환으로, 10개의 압축 공기 센터마다 완비형 제어기로 까다로운 제어 업무가 수행됐다. 주 제어기는 현재 압력과 유량 변화에 사용되며, 정해진 프로파일에 따라 해당 센터의 요구 사항을 전달하는 압축기를 결정한다. 동시에 압력 수준은 손실을 최소화하기 위해 부하 분포에 따라 각 지점을 위해 조절된다. 연속 설정된 값 조정은 터보 압축기가 작동되는 동안 최적의 에너지 효율성을 보장한다. 이 시스템은 심지어 회사의 초기 목표를 능가했다.

주문형 냉각
냉각은 또 다른 분야로, 공장의 에너지 효율성은 B&R 제어기술을 사용함으로써 획기적으로 향상됐다. 수년 동안 규모가 커진 냉각 시스템을 위한 새로운 에너지 센터 구축과 관련해 아우디는 APROL 시스템 내부의 여러 제어기 세대를 현존하는 B&R 제어기로 합쳐 왔다.

30MW의 통합 냉각 장치는 이제 아우디가 설계한 특별한 제어 콘셉트 덕분에 맞춤형 작동이 가능해졌으며, 부가적인 측정과 중복되는 복합적인 기준은 높은 가능성을 보장한다.
지그프리트 바이트쿠나트 씨는 “제어기는 매우 신뢰할 수 있다”면서, “제어기에 관해 아우디 직원이 몇 번이고 확인했지만, CPU나 카드의 오류는 거의 없다”고 말했다.

환기 시스템, 네트워크 펌프 및 보조 장치뿐만 아니라, 보일러로 된 집의 난방 보수 공사 같은 기술적으로 까다로운 경우에도 B&R 솔루션의 안정성에 대한 확신은 명백하다.
난방 시스템의 개-폐루프 제어를 위한 여분의 서버들과 15개의 조작 장비는 APROL 시스템 내부에 설치됐다. 외부의 영향을 최소화하기 위해 여분의 광섬유링과 자급 자족 네트워크도 개발됐다. 패널을 사용한 것과 달리, 표준 현장 작화 시스템은 단지 몇 가지 기능에 대한 제한만 있었다. 이 시스템은 중복성과 높은 신뢰성의 APROL 시스템 덕분에 그래픽 APROL 제어 터미널로 대체될 수 있었다. 이러한 방법으로 전체 APROL 제어 구조는 시스템 운영자의 재량에 달려있다.


LAN에 통합된 APROL 네트워크
APROL 네트워크를 통해 제어 및 작화 기술의 모든 것이 아우디 LAN에 통합될 수 있었다. 네트워크를 통한 데이터 전송은 고정 IP 주소를 사용하지 않는 대신 동적 IP 주소를 할당해 사용한다. 사무실 및 자동화 애플리케이션의 다양한 요구에 대한 정리를 위해 추가적인 경계 조건은 IP 부서에 의해 사전에 정의됐다.

시스템은 아우디 LAN을 통해 정보를 교환한다. 안톤 하글 씨는 “아키텍처는 각 시스템이 네트워크 문제가 발생하거나 IT 유지보수 작업을 마쳐야 하는 경우 자체적으로 실행될 수 있도록 선택됐다”고 말했다. 이는 필요한 시스템의 가용성을 보장하며, 별도의 PCS 네트워크 구축 없이 인터페이스와 필요한 네트워크 메커니즘, 에너지 수요를 수행해 최소한으로 유지하도록 한다.

계획적인 에너지 소비의 감소와 이산화탄소 배출량 감소에 대한 협력은 아우디에서 환경 보호 활동의 중요한 요소로 남아 있다. 이러한 방법으로 아우디 본사는 지속적인 개발과 환경 보호에 기여하고 있다. 자동차 제조업체는 B&R을 통해 최적화 가능성이 달성될 수 있도록 하고 새로운 요구 사항에 유연하게 대응할 수 있는 효율적인 공정 제어 시스템의 지원을 받는다.
지그프리트 바이트쿠나트 씨는 “B&R의 탁월한 지원은 매우 중요하다”면서, “당사 담당자가 즉시 문제를 해결할 수 있도록 언제든지 노력을 아끼지 않는다”고 말했다.

FA Journal 김 미 선 기자 (fa@infothe.com)

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