Λειτουργίες IoT σε Industrial Edge και Azure

Ένα ενοποιημένο επίπεδο δεδομένων για το σύννεφο Azure

Μεταφέρετε δεδομένα εργοστασίου στο οικοσύστημα του Microsoft Azure με μια ανοιχτή αρχιτεκτονική με προτεραιότητα στα άκρα. Η Siemens Industrial Edge χειρίζεται τη συνδεσιμότητα, την εναρμόνιση δεδομένων και την προσαρμογή στο πλαίσιο, και την τοπική ευφυΐα από την πλευρά του εργοστασίου.

Επισκόπηση

Το Azure IoT Operations συγκεντρώνει πληροφορίες σε πολλές συσκευές αιχμής και άλλες πηγές δεδομένων και οι υπηρεσίες δεδομένων και τεχνητής νοημοσύνης του Azure καθιστούν αυτές τις πληροφορίες χρήσιμες σε ολόκληρη την επιχείρηση, με τη μορφή προηγμένων αναλυτικών στοιχείων και περιπτώσεων χρήσης AI.

Μαζί, η Siemens Industrial Edge και το Microsoft Azure παρέχουν κλιμακούμενη υποδομή από άκρο σε σύννεφο για τη δημιουργία ενός ενοποιημένου επιπέδου δεδομένων κατασκευής. Αυτό το ίδρυμα υποστηρίζει περιπτώσεις υβριδικής χρήσης σε όλο το edge και το cloud, συμπεριλαμβανομένων αναλυτικών στοιχείων παραγωγής σε πραγματικό χρόνο, προγνωστικής συντήρησης, προγνωστικής ποιότητας, οπτικής ποιοτικής επιθεώρησης και πρακτικών και φυσικών εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης κλειστού βρόχου.

Τρία στοιβαγμένα σύμβολα υπηρεσίας Azure συνδεδεμένα κάθετα σε τέσσερα εικονίδια τελικού σημείου σε σκούρο μπλε φόντο.

Η Siemens Industrial Edge φέρνει υπολογιστές και συνδεσιμότητα απευθείας στο εργοστάσιο, όπου συνδέεται με ετερογενείς μηχανές και ελεγκτές και εκτελεί τοπικές εφαρμογές για βιομηχανική συνδεσιμότητα και επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο, οι οποίες διαχειρίζονται κεντρικά μέσω του επιπέδου διαχείρισης αιχμής της Siemens. Παράλληλα, το Azure IoT Operations — που αναπτύσσεται σε Kubernets με δυνατότητα Azure ARC — παρέχει το τυποποιημένο επίπεδο δεδομένων και λειτουργιών σε εργοστασιακό επίπεδο που μοντελοποιεί και δρομολογεί βιομηχανικά δεδομένα με συνέπεια και ασφάλεια από την τοποθεσία στις υπηρεσίες Azure. Μαζί, αυτή η σύζευξη από άκρο σε σύννεφο μειώνει την τριβή ενσωμάτωσης IT/OT επιτρέποντας τη συνεχή ροή δεδομένων από βιομηχανικά στοιχεία σε Azure IoT Operations, επιτρέποντας παράλληλα στους κατασκευαστές να διατηρούν τους ευαίσθητους σε καθυστέρηση φόρτους εργασίας στην άκρη. Το αποτέλεσμα είναι μια σαφής, κλιμακούμενη διαδρομή από τον αισθητήρα έως την απόφαση, βασισμένη σε ανοιχτά πρότυπα και έτοιμη για ανάπτυξη σε πολλές τοποθεσίες.

Το Industrial Edge της Siemens στο Microsoft Azure

Συνδέστε τον εξοπλισμό καταστημάτων που δεν εξαρτάται από τον προμηθευτή στο Industrial Edge μέσω προδιαμορφωμένων συνδετήρων.
Γεφυρώστε εργοστασιακά και σύννεφα μέσω λειτουργιών Azure IoT σε Kubernetes με δυνατότητα ARC
Διαχειριστείτε δεδομένα, ενισχύστε περιπτώσεις χρήσης AI και εκτελέστε αναλυτικά στοιχεία σε πραγματικό χρόνο με το Microsoft Fabric, το Fabric RTI και το Power BI.
Προσθέστε βιομηχανικό πλαίσιο με το επίπεδο γνώσης Fabric IQ, Foundry IQ και Work IQ.
Εκπαιδεύστε και αναπτύξτε μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης χρησιμοποιώντας το Azure ML και το Microsoft Foundry

Κατεβάστε το PDF

Λεπτομερής αρχιτεκτονική

Πολυεπίπεδη διάγραμμα ροής εργασίας με συνδεδεμένα μπλοκ υπηρεσιών, βέλη και εικονίδια στυλ Azure σε σκούρο μπλε φόντο.

Λεπτομερής Αρχιτεκτονική

Επίπεδο πεδίου: Η Siemens Industrial Edge ως το θεμέλιο ΟΤ

Στο εργαστήριο, η Siemens Industrial Edge συνδέεται απευθείας με PLC, δίσκους, ρομπότ και άλλο εξοπλισμό αυτοματισμού χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα όπως EtherNet/IP, Modbus TCP και OPC UA και πολλά άλλα πρωτόκολλα που καλύπτουν τη συντριπτική πλειοψηφία της βιομηχανικής εγκατεστημένης βάσης. Μια βιβλιοθήκη προδιαμορφωμένων συνδετήρων OT και πληροφορικής αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας ενοποίησης που παραδοσιακά επιβραδύνει τα έργα ψηφιοποίησης.

Οι τοπικές εφαρμογές εκτελούνται παράλληλα με τους συνδέσμους στην ίδια συσκευή Siemens Industrial Edge, όπως το WinCC Unified για οπτικοποίηση, το Virtual PLC και το LiveTwin για έλεγχο και εκτελέσιμα ψηφιακά δίδυμα, το AI Inference Server για μηχανική μάθηση στη συσκευή και εργαλεία όπως το Energy Manager και το Performance Insight για λειτουργικούς KPI. Ένα Databus που βασίζεται στο MQTT διατηρεί αυτές τις εφαρμογές χαλαρά συνδεδεμένες και εύκολο να επεκταθούν. Η σουίτα Industrial Information Hub (IIH) φροντίζει για την εναρμόνιση δεδομένων, την προεπεξεργασία και την προσαρμογή στο πλαίσιο, επιτρέποντας τη χρήση των δεδομένων εργοστασίου σε έξυπνες εφαρμογές στην άκρη, το εργοστασιακό κέντρο δεδομένων και το cloud.

Στη συνέχεια, το IIH μπορεί να συνδεθεί σε πολλούς στόχους με βόρεια κατεύθυνση, συμπεριλαμβανομένων των λειτουργιών Azure IoT, του Azure IoT Hub (απευθείας στο σύννεφο), του Azure Event Grid (απευθείας στο cloud), των μεσίτες Enterprise MQTT και των εφαρμογών cloud που εκτελούνται στο Azure, όπως το Senseye, μια λύση προγνωστικής συντήρησης που βασίζεται σε σύννεφο. Η Senseye χρησιμοποιεί AI για την πρόβλεψη βλαβών μηχανών, βοηθώντας τις επιχειρήσεις να μειώσουν τον χρόνο διακοπής λειτουργίας. Το Insights Hub, είναι μια επεκτάσιμη πλατφόρμα IIoT για τη συλλογή, αποθήκευση και ανάλυση βιομηχανικών δεδομένων. Το Senseye και το Insights Hub είναι και τα δύο διαθέσιμα στο Azure Marketplace.

Εργοστασιακό επίπεδο: Οι λειτουργίες Azure IoT ως βασικό στοιχείο του προσαρμοστικού εργοστασίου

Σε εργοστασιακό επίπεδο, το Azure IoT Operations — που εκτελείται σε Kubernets με δυνατότητα Azure ARC — δημιουργεί ένα τυποποιημένο βιομηχανικό επίπεδο δεδομένων που γεφυρώνει το OT και το IT και παρέχει μια συνεπή βάση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.

Εισάγει δεδομένα από κατανεμημένα περιβάλλοντα άκρης μέσω ενσωματωμένων συνδέσμων (π.χ. OPC UA, MQTT, REST), εφαρμόζει μοντελοποίηση στοιχείων και ορισμούς σχημάτων και μετατρέπει τα ακατέργαστα σήματα σε δομημένα δεδομένα με βάση το πλαίσιο.

Ένας ενσωματωμένος μεσίτης MQTT λειτουργεί ως ο βασικός κορμός ανταλλαγής μηνυμάτων, επιτρέποντας αμφίδρομη επικοινωνία και ενοποιημένα πρότυπα χώρου ονομάτων σε όλα τα συστήματα. Οι ροές δεδομένων καθορίζουν τον τρόπο επεξεργασίας, δρομολόγησης και παράδοσης των δεδομένων στο Microsoft Fabric.

Χτισμένο στο Kubernetes με συνδέσεις που βασίζονται στο AKRI, μητρώο σχήματος και μητρώο στοιχείων, το Azure IoT Operations παρέχει μια αρθρωτή, επεκτάσιμη αρχιτεκτονική με ενσωματωμένη προσωρινή αποθήκευση για τη διασφάλιση της συνέχειας των δεδομένων κατά τη διάρκεια διακοπών.

Αυτό δημιουργεί μια ενοποιημένη ραχοκοκαλιά δεδομένων που επιτρέπει προσαρμοστικές λειτουργίες κλειστού βρόχου - όπου τα δεδομένα ρέουν απρόσκοπτα από μηχανές σε εταιρικά συστήματα, τροφοδοτώντας την τεχνητή νοημοσύνη, τα αναλυτικά στοιχεία και τη συνεχή βελτιστοποίηση.

Επιπέδου πληροφορικής και επιχείρησης: η στοίβα δεδομένων Azure και AI

Μόλις τα δεδομένα φτάσουν στο Azure, ένα πολυεπίπεδο σύνολο υπηρεσιών τα μετατρέπει σε επιχειρηματική αξία:

Διαχείριση δεδομένων και ανάλυση σε πραγματικό χρόνο με Microsoft Fabric, Fabric Real-Time Intelligence και Power BI
Επίπεδο νοημοσύνης και γνώσης με βάση τα συμφραζόμενα με το Fabric IQ, το Foundry IQ και το Work IQ, τα οποία προσθέτουν βιομηχανικό νόημα στα ακατέργαστα σήματα
Εκπαίδευση τεχνητής νοημοσύνης και μηχανική δεδομένων με Azure Machine Learning και Microsoft Foundry, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης μοντέλων πίσω στην άκρη
Συνδεσιμότητα και ανταλλαγή μηνυμάτων με το Azure IoT Hub και το Event Grid για ασφαλή αμφίδρομη επικοινωνία
Βιομηχανικοί φόρτοι εργασίας που βασίζονται σε σύννεφο, συμπεριλαμβανομένων των Senseye Predictive Maintenance, Insights Hub, Mendix και RapidMiner AI Cloud και Graph Studio.

Διαχείριση υποδομής κλιμακούμενης ποιότητας παραγωγής σε όλη τη στοίβα

Η εφαρμογή Siemens Industrial Edge Management παρέχει ένα ενοποιημένο λειτουργικό επίπεδο για την ανάπτυξη εφαρμογών, την προώθηση ενημερώσεων, την παρακολούθηση της υγείας των συσκευών και τη διαχείριση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης σε όλες τις τοποθεσίες. Σε συνδυασμό με το εγγενές εργαλείο διακυβέρνησης και ταυτότητας του Azure, αυτό δίνει στις ομάδες πληροφορικής και OT ένα κοινόχρηστο λειτουργικό μοντέλο χωρίς να αναγκάζει καμία πλευρά να εγκαταλείψει τον έλεγχο του τομέα τους. Το Azure Arc παρέχει ένα ενιαίο παράθυρο για τη διαχείριση υποδομής πληροφορικής από το cloud έως το εργοστάσιο.

Αξίες & οφέλη

Χτισμένο για την πραγματικότητα των βιομηχανικών περιβαλλόντων

Η Siemens Industrial Edge συνδέεται με εξοπλισμό οποιουδήποτε προμηθευτή, επιτρέποντας μια αρχιτεκτονική έτοιμη για παραγωγή που λειτουργεί σε περιβάλλοντα που δεν απαιτούν δαπανηρή αντικατάσταση ή επανασχεδιασμό.

Λειτουργίες που δεν σταματούν όταν η συνδεσιμότητα σταματά

Οι κρίσιμες εφαρμογές - λογική ελέγχου, οπτικοποίηση και προσωρινή αποθήκευση - εκτελούνται τοπικά. Η παραγωγή συνεχίζεται και οι χειριστές διατηρούν τον έλεγχο, ακόμη και κατά τη διάρκεια διαταραχών στο cloud ή στο δίκτυο.

Λευκή στρογγυλεμένη τετράγωνη πλατφόρμα με μπλε πλευρές και σκούρο χέρι που πατάει ένα κυκλικό σύμβολο κουμπιού σε σκούρο μπλε φόντο.

Ένα ενιαίο σημασιολογικό μοντέλο από μηχανή σε επιχείρηση

Το Azure IoT Operations και το επίπεδο Fabric IQ/Foundry IQ/Work IQ δημιουργούν μια συνεπή γλώσσα δεδομένων σε όλη τη στοίβα, διασφαλίζοντας ότι αυτό που σημαίνει ένα σήμα στο εργαστήριο είναι το ίδιο στα συστήματα ανάλυσης και λήψης αποφάσεων.

Τεχνητή νοημοσύνη που κινείται από τη διορατικότητα στη δράση

Τα μοντέλα που έχουν εκπαιδευτεί στο Azure ML και το Microsoft Foundry αναπτύσσονται απευθείας στο Siemens Industrial Edge, επιτρέποντας την εξαγωγή συμπερασμάτων σε πραγματικό χρόνο στην πηγή και κλείνοντας τον βρόχο μεταξύ αναλυτικών στοιχείων και λειτουργιών.

Από μια γραμμή σε ένα παγκόσμιο σύστημα - από το σχεδιασμό

Η αρχιτεκτονική κλιμακώνεται από ένα μόνο μηχάνημα σε έναν παγκόσμιο στόλο, συνδυάζοντας το Siemens Industrial Edge ως πλατφόρμα βιομηχανικών λειτουργιών σε όλους τους χώρους εργασίας με το Azure IoT Operations ως επίπεδο δεδομένων και εφαρμογών σε όλες τις τοποθεσίες.

Εξαρτήματα

Λευκό σύμβολο τύπου γραμμωτού κώδικα με κεκλιμένο τετράγωνο τοποθετημένο επάνω δεξιά σε σκούρο μπλε φόντο.

Βιομηχανική Edge της Siemens (επίπεδο πεδίου)

Συσκευές Siemens Industrial Edge που εκτελούν συνδέσεις OT και πληροφορικής, τοπικές εφαρμογές - WinCC Unified, Virtual PLC, LiveTwin, Mendix on Edge, Energy Manager και Performance Insight, καθώς και διακομιστή συμπερασμάτων AI και Industrial Information Hub.

Λειτουργίες Azure IoT (εργοστασιακό επίπεδο)

Παρέχει ένα εργοστασιακό επίπεδο δεδομένων, ομαλοποίηση και δρομολόγηση δεδομένων εργοστασίου μέσω OPC UA, MQTT και REST. Περιλαμβάνει ροές δεδομένων, έναν μεσίτη MQTT, συνδετήρες, προσωρινή αποθήκευση για ανθεκτικότητα και κλιμακούμενη ενσωμάτωση με Azure analytics & AI.

Υπηρεσίες cloud Azure (σε επίπεδο πληροφορικής και επιχείρησης)

Microsoft Fabric, Fabric RTI και Power BI για δεδομένα και αναλυτικά στοιχεία, Fabric IQ, Foundry IQ και Work IQ για προσαρμογή στο πλαίσιο, Azure ML και Microsoft Foundry για τεχνητή νοημοσύνη, Azure IoT Hub και πλέγμα συμβάντων για συνδεσιμότητα.