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Operaciones de Industrial Edge y Azure IoT

Un plano de datos unificado para la nube de Azure

Lleve los datos del taller al ecosystem de Microsoft Azure con una arquitectura abierta y vanguardista. Siemens Industrial Edge maneja la conectividad, la armonización y contextualización de datos, y la inteligencia local en el lado de la fábrica.

Descripción general

Azure IoT Operations agrega información en múltiples dispositivos periféricos y otras fuentes de datos; y los servicios de datos e IA de Azure hacen que esa información sea utilizable 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 borde a nube para construir un plano de datos de fabricación unificado. Esta base soporta casos de uso híbridos en el borde y la nube, incluyendo análisis de producción en tiempo real, mantenimiento predictivo, calidad predictiva, inspección de calidad visual y aplicaciones de IA física y de ciclo cerrado.

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

Siemens Industrial Edge lleva el procesamiento y la conectividad directamente al taller, donde se conecta a máquinas y controladores heterogéneos y ejecuta aplicaciones locales para conectividad industrial y procesamiento en tiempo real, administradas centralmente a través de la capa de administración perimetral de Siemens. Paralelamente, Azure IoT Operations, implementado en Kubernetes habilitados para Azure ARC, proporciona la capa de operaciones y datos estandarizados a nivel de fábrica que modela y enruta los datos industriales de manera consistente y segura desde el sitio a los servicios de Azure. Juntos, este emparejamiento de borde a nube reduce la fricción de integración de TI/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 borde. El resultado es una ruta clara y escalable desde el sensor hasta la decisión, construida sobre estándares abiertos y lista para implementaciones en múltiples sitios.

Siemens Industrial Edge a Microsoft Azure

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

Arquitectura detallada

    Nivel de campo: Siemens Industrial Edge como base OT

    En el taller, Siemens Industrial Edge se conecta directamente a PLC, unidades, robots y otros equipos de automatización utilizando 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 y TI preconfigurados elimina la mayor parte del trabajo de integración que tradicionalmente ralentiza los proyectos de digitalización.

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

    IIH puede entonces conectarse a varios destinos hacia el norte, incluidos Azure IoT Operations, Azure IoT Hub (directo a la nube), Azure Event Grid (directo a la nube), corredores MQTT empresariales y aplicaciones en la nube que se ejecutan en Azure, como Senseye, una solución de mantenimiento predictivo basada en la nube. Senseye utiliza IA para pronosticar fallas de máquinas, ayudando a las empresas a reducir el tiempo de inactividad. Insights Hub, es una plataforma IIoT escalable para recopilar, almacenar y analizar datos industriales. Senseye e Insights Hub están disponibles en Azure Marketplace.

    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 habilitados para Azure Arc, establece un plano de datos industrial estandarizado que conecta OT y TI y proporciona una base de datos consistente y en tiempo real.

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

    Un broker MQTT integrado actúa como la columna vertebral de mensajería central, permitiendo la comunicación bidireccional y los patrones de espacio de nombres unificados en todos los sistemas. Los flujos de datos definen cómo se procesan, enrutan y entregan los datos a Microsoft Fabric.

    Construido sobre 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 integrado para garantizar la continuidad de los datos durante las interrupciones.

    Esto crea una red troncal de datos unificada que permite operaciones adaptativas de bucle cerrado, donde los datos fluyen sin problemas desde las máquinas a los sistemas empresariales, potenciando la IA, el análisis y la optimización continua.

    TI y nivel empresarial: 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 comercial:

    • Administración 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 agregan significado industrial a las señales sin procesar
    • training en IA e ingeniería de datos con Azure Machine Learning y Microsoft Foundry, incluida la implementación de modelos de vuelta al borde
    • Conectividad y mensajería con Azure IoT Hub y Event Grid para una comunicación segura y bidireccional
    • Cargas de trabajo industriales basadas en la nube que incluyen Senseye Predictive Maintenance, Insights Hub, Mendix y RapidMiner AI Cloud and Graph Studio.

    Administración escalable de infraestructura de nivel de producción en toda la pila

    La aplicación Siemens Industrial Edge Management proporciona una capa operativa unificada para implementar aplicaciones, enviar actualizaciones, monitorear el estado del dispositivo y administrar modelos de IA en todos los sitios. Combinado con el gobierno nativo y las herramientas de identidad de Azure, esto brinda a los equipos de TI y OT un modelo operativo compartido sin obligar a ninguna de las partes a renunciar al control de su dominio. Azure Arc proporciona un único panel de vidrio para la administración de la infraestructura de TI desde la nube hasta la fábrica.

    Valores y beneficios

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

    Construido 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 industriales industriales industriales sin requerir costosos reemplazos o rediseños.

    Plataforma cuadrada redondeada blanca con lados verde azulado y un símbolo de flecha oscura hacia arriba a 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 interrupciones en la nube o en la red.

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

    Un único modelo semántico 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 toda la serie, lo que garantiza que lo que significa una señal en el taller sea lo mismo en los sistemas de análisis y toma de decisiones.

    Plataforma cuadrada redondeada blanca con lados verde azulado y letras negras “Ai” sobre fondo azul oscuro.

    IA que pasa de la visión a la acción

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

    Plataforma cuadrada redondeada blanca con lados verde azulado y flechas oscuras apuntando en múltiples direcciones sobre un fondo azul oscuro.

    De una línea a un sistema global, por diseño

    La arquitectura se escala de una sola máquina a una flota global, combinando Siemens Industrial Edge como plataforma de operaciones industriales en las plantas de producción con Azure IoT Operations como capa de datos y aplicaciones en todos los sitios.

    Componentes

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

    Siemens Industrial Edge (nivel de campo)

    Dispositivos Siemens Industrial Edge que ejecutan conectores OT y TI, aplicaciones locales: WinCC Unified, Virtual PLC, LiveTwin, Mendix on Edge, Energy Manager y Performance Insight, además del servidor de inferencia de IA y el Industrial Information Hub.

    Logotipo “A” blanco de Azure centrado en un fondo azul oscuro.

    Operaciones de IoT de Azure (nivel de fábrica)

    Proporciona una capa de datos de fábrica, normalizando y enrutando los datos del taller a través de OPC UA, MQTT y REST. Incluye flujos de datos, un corredor MQTT, conectores, almacenamiento en búfer para mayor resiliencia e integración escalable con Azure Analytics e IA.

    Logotipo “A” blanco de Azure centrado en un fondo azul oscuro.

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

    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 IA; Azure IoT Hub y Event Grid para conectividad.