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Operaciones de IoT de Industrial Edge y Azure

Un plano de datos unificado para la nube de Azure

Incorpore los datos del taller al ecosistema de Microsoft Azure con una arquitectura abierta que dé prioridad a la vanguardia. Siemens Industrial Edge gestiona la conectividad, la armonización y contextualización de los datos y la inteligencia local desde la fábrica.

Información general

Azure IoT Operations agrega información en varios dispositivos periféricos y otras fuentes de datos; y los servicios de datos e IA de Azure hacen que esa información se pueda utilizar en toda la empresa, en forma de análisis avanzados y casos de uso de IA.

Juntos, Siemens Industrial Edge y Microsoft Azure proporcionan una infraestructura escalable de extremo a nube para crear un plano de datos de fabricación unificado. Esta base apoya los casos de uso híbridos en el borde y la nube, incluidos el análisis de producción en tiempo real, el mantenimiento predictivo, la calidad predictiva, la inspección de la calidad visual y las aplicaciones de IA física y agencial de circuito cerrado.

Tres símbolos de servicio de Azure apilados conectados verticalmente a cuatro iconos de punto final sobre un fondo azul oscuro.

Siemens Industrial Edge lleva la computación y la conectividad directamente al taller, donde se conecta a máquinas y controladores heterogéneos y ejecuta aplicaciones locales para la conectividad industrial y el procesamiento en tiempo real, gestionadas de forma centralizada a través del nivel de gestión perimetral de Siemens. Paralelamente, Azure IoT Operations, desplegado en Kubernetes con Azure Arc, proporciona la capa de datos y operaciones estandarizada y a nivel de fábrica que modela y dirige los datos industriales de forma coherente y segura desde el sitio a los servicios de Azure. En conjunto, esta combinación de extremo a nube reduce la fricción en la integración de TI y OT al permitir el flujo continuo de datos desde los activos industriales a Azure IoT Operations, al tiempo que permite a los fabricantes mantener las cargas de trabajo sensibles a la latencia en el límite. El resultado es una ruta clara y escalable desde el sensor hasta la toma de decisiones, basada en estándares abiertos y lista para su despliegue en varios sitios.

De Siemens Industrial Edge a Microsoft Azure

  1. Conecte los equipos de taller independientes del proveedor a Industrial Edge mediante conectores preconfigurados.
  2. Unir la fábrica y la nube a través de Azure IoT Operations en Kubernetes con Arc
  3. Gestione los datos, potencie los casos de uso de la IA y ejecute análisis en tiempo real con Microsoft Fabric, Fabric RTI y Power BI.
  4. Añada un contexto industrial con la capa de conocimiento Fabric IQ, Foundry IQ y Work IQ.
  5. Entrene e implemente modelos de IA con Azure ML y Microsoft Foundry

Arquitectura detallada

    Nivel de campo: Siemens Industrial Edge como base de OT

    En el taller, Siemens Industrial Edge se conecta directamente a PLC, variadores, robots y otros equipos de automatización mediante protocolos como EtherNet/IP, Modbus TCP y OPC UA y muchos otros protocolos que cubren la gran mayoría de la base industrial instalada. Una biblioteca de conectores OT e TI preconfigurados elimina la mayor parte del trabajo de integración que tradicionalmente ralentiza los proyectos de digitalización.

    Las aplicaciones locales funcionan junto con los conectores del mismo dispositivo Industrial Edge de Siemens, como WinCC Unified para la visualización, el PLC virtual y LivetWin para los gemelos digitales ejecutables y de control, el servidor de inferencia de IA para el aprendizaje automático integrado en el dispositivo y herramientas como Energy Manager y Performance Insight para los KPI operativos. Un bus de datos basado en MQTT mantiene estas aplicaciones acopladas de forma flexible y fáciles de ampliar. La suite Industrial Information Hub (IIH) se encarga de la armonización, el preprocesamiento y la contextualización de los datos, lo que permite utilizar los datos del taller en aplicaciones inteligentes en el borde, el centro de datos de la fábrica y la nube.

    Entonces, IIH puede conectarse a varios objetivos en dirección norte, incluidos Azure IoT Operations, Azure IoT Hub (directo a la nube), Azure Event Grid (directo a la nube), agentes de MQTT empresarial y aplicaciones en la nube que se ejecutan en Azure, como Senseye, una solución de mantenimiento predictivo basada en la nube. Senseye utiliza la IA para pronosticar los fallos de las máquinas, lo que ayuda a las empresas a reducir el tiempo de inactividad. Insights Hub es una plataforma de IIoT escalable para recopilar, almacenar y analizar datos industriales. Tanto Senseye como Insights Hub están disponibles en Azure Marketplace.

    A nivel de fábrica: Azure IoT Operations como elemento clave de la fábrica adaptativa

    A nivel de fábrica, Azure IoT Operations (que se ejecuta en Kubernetes compatibles con Azure Arc) establece un plano de datos industriales estandarizado que une la OT y la TI y proporciona una base de datos coherente y en tiempo real.

    Introduce datos de entornos periféricos distribuidos a través de conectores integrados (por ejemplo, OPC UA, MQTT, REST), aplica definiciones de esquemas y modelos de activos y transforma las señales sin procesar en datos estructurados y contextualizados.

    Un agente de MQTT integrado actúa como la principal columna vertebral de la mensajería, lo que permite la comunicación bidireccional y los patrones de espacio de nombres unificados en todos los sistemas. Los flujos de datos definen la forma en que se procesan, enrutan y entregan los datos a Microsoft Fabric.

    Basado en Kubernetes con conectores basados en AKRI, registro de esquemas y registro de activos, Azure IoT Operations proporciona una arquitectura modular y escalable con almacenamiento en búfer incorporado para garantizar la continuidad de los datos durante las interrupciones.

    Esto crea una red troncal de datos unificada que permite operaciones adaptativas y de ciclo cerrado, en las que los datos fluyen sin problemas de las máquinas a los sistemas empresariales, lo que impulsa la IA, el análisis y la optimización continua.

    Nivel empresarial y de TI: la pila de datos e IA de Azure

    Una vez que los datos llegan a Azure, un conjunto de servicios en capas los convierte en valor empresarial:

    • Gestión de datos y análisis en tiempo real con Microsoft Fabric, Fabric Real-Time Intelligence y Power BI
    • Inteligencia contextual y capa de conocimiento con Fabric IQ, Foundry IQ y Work IQ, que añaden un significado industrial a las señales sin procesar
    • Entrenamiento de IA e ingeniería de datos con Azure Machine Learning y Microsoft Foundry, incluida la implementación de modelos de vuelta al límite
    • Conectividad y mensajería con Azure IoT Hub y Event Grid para una comunicación bidireccional segura
    • Cargas de trabajo industriales basadas en la nube, como Senseye Predictive Maintenance, Insights Hub, Mendix y RapidMiner AI Cloud and Graph Studio.

    Gestión de infraestructuras escalable y de nivel de producción en todos los niveles

    La aplicación Industrial Edge Management de Siemens proporciona una capa operativa unificada para implementar aplicaciones, enviar actualizaciones, supervisar el estado de los dispositivos y gestionar los modelos de IA en todos los sitios. Combinado con las herramientas nativas de gobernanza e identidad de Azure, esto proporciona a los equipos de TI y OT un modelo operativo compartido sin obligar a ninguna de las partes a ceder el control de su dominio. Azure Arc proporciona un panel único para la gestión de la infraestructura de TI desde la nube hasta la fábrica.

    Valores y beneficios

    Plataforma cuadrada redondeada blanca con lados en verde azulado y un símbolo de racimo geométrico oscuro sobre un fondo azul oscuro.

    Creado para la realidad de los entornos industriales

    Siemens Industrial Edge se conecta a equipos de cualquier proveedor, lo que permite una arquitectura lista para la producción que funciona en entornos abandonados sin necesidad de costosas sustituciones o rediseños.

    Plataforma cuadrada redondeada blanca con lados en verde azulado y un símbolo oscuro de flecha hacia arriba hacia la derecha sobre un fondo azul oscuro.

    Operaciones que no se detienen cuando la conectividad lo hace

    Las aplicaciones críticas (lógica de control, visualización y almacenamiento en búfer) se ejecutan localmente. La producción continúa y los operadores mantienen el control, incluso durante las interrupciones de la nube o la red.

    Plataforma cuadrada redondeada blanca con lados en verde azulado y una mano oscura que pulsa el símbolo de un botón circular sobre un fondo azul oscuro.

    Un modelo semántico único de la máquina a la empresa

    Azure IoT Operations y la capa Fabric IQ/Foundry IQ/Work IQ establecen un lenguaje de datos coherente en todos los sistemas, lo que garantiza que lo que significa una señal en el taller sea el mismo en los sistemas de análisis y toma de decisiones.

    Plataforma cuadrada redondeada blanca con laterales en verde azulado y letras «Ai» negras sobre un fondo azul oscuro.

    IA que pasa de la visión a la acción

    Los modelos formados en Azure ML y Microsoft Foundry se despliegan directamente en Siemens Industrial Edge, lo que permite la inferencia en tiempo real en el origen y cierra el ciclo entre la analítica y las operaciones.

    Plataforma cuadrada redondeada blanca con lados en verde azulado y flechas oscuras que apuntan en varias direcciones sobre un fondo azul oscuro.

    De una línea a un sistema global, por diseño

    La arquitectura pasa de una sola máquina a una flota global, y combina Siemens Industrial Edge como plataforma de operaciones industriales en todos los talleres con Azure IoT Operations como capa de datos y aplicaciones en todos los sitios.

    Componentes

    Símbolo blanco parecido a un código de barras con un cuadrado inclinado en la parte superior derecha sobre un fondo azul oscuro.

    Siemens Industrial Edge (nivel de campo)

    Dispositivos Siemens Industrial Edge con conectores OT e IT, aplicaciones locales: WinCC Unified, Virtual PLC, LiveTwin, Mendix on Edge, Energy Manager y Performance Insight, además de servidor de inferencia de IA e Industrial Information Hub.

    Logotipo «A» blanco de Azure centrado sobre un fondo azul oscuro.

    Azure IoT Operations (a nivel de fábrica)

    Proporciona una capa de datos de fábrica que normaliza y dirige los datos del taller a través de OPC UA, MQTT y REST. Incluye Dataflows, un agente de MQTT, conectores, almacenamiento en búfer para mayor resiliencia e integración escalable con Azure Analytics e IA.

    Logotipo «A» blanco de Azure centrado sobre un fondo azul oscuro.

    Servicios en la nube de Azure (a nivel empresarial y de TI)

    Microsoft Fabric, Fabric RTI y Power BI para datos y análisis; Fabric IQ, Foundry IQ y Work IQ para la contextualización; Azure ML y Microsoft Foundry para la IA; Azure IoT Hub y Event Grid para la conectividad.