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Operazioni IoT di Industrial Edge e Azure

Un piano dati unificato per il cloud Azure

Porta i dati dell'officina nell'ecosistema Microsoft Azure con un'architettura aperta ed edge-first. Siemens Industrial Edge gestisce la connettività, l'armonizzazione e la contestualizzazione dei dati e l'intelligenza locale in fabbrica.

Panoramica

Azure IoT Operations aggrega le informazioni su più dispositivi edge e altre fonti di dati; e i dati e i servizi di intelligenza artificiale di Azure rendono tali informazioni utilizzabili in tutta l'azienda, sotto forma di analisi avanzata e casi d'uso di intelligenza artificiale.

Insieme, Siemens Industrial Edge e Microsoft Azure forniscono un'infrastruttura scalabile edge-to-cloud per la creazione di un piano dati di produzione unificato. Questa base supporta casi d'uso ibridi su edge e cloud, tra cui analisi della produzione in tempo reale, manutenzione predittiva, qualità predittiva, ispezione visiva della qualità e applicazioni di intelligenza artificiale agentarie e fisiche a circuito chiuso.

Tre simboli dei servizi di Azure impilati collegati verticalmente a quattro icone degli endpoint su uno sfondo blu scuro.

Siemens Industrial Edge porta l'elaborazione e la connettività direttamente in officina, dove si connette a macchine e controller eterogenei ed esegue app locali per la connettività industriale e l'elaborazione in tempo reale, gestite centralmente tramite il livello di gestione edge di Siemens. Parallelamente, Azure IoT Operations, distribuito su Kubernetes abilitato per Azure Arc, fornisce il livello di dati e operazioni standardizzato a livello di fabbrica che modella e indirizza i dati industriali in modo coerente e sicuro dal sito ai servizi di Azure. Insieme, questo abbinamento edge-to-cloud riduce l'attrito dell'integrazione IT/OT consentendo il flusso continuo di dati dagli asset industriali alle operazioni IoT di Azure, consentendo al contempo ai produttori di mantenere i carichi di lavoro sensibili alla latenza all'edge. Il risultato è un percorso chiaro e scalabile dal sensore alla decisione, basato su standard aperti e pronto per l'implementazione su più siti.

Da Siemens Industrial Edge a Microsoft Azure

  1. Colleghi le apparecchiature di officina indipendenti dal fornitore a Industrial Edge tramite connettori preconfigurati.
  2. Collega fabbrica e cloud tramite Azure IoT Operations su Kubernetes abilitato per ARC
  3. Gestisce i dati, potenzia i casi d'uso dell'IA ed esegui analisi in tempo reale con Microsoft Fabric, Fabric RTI e Power BI.
  4. Aggiunga un contesto industriale con il knowledge layer di Fabric IQ, Foundry IQ e Work IQ.
  5. Addestrare e distribuire modelli di intelligenza artificiale utilizzando Azure ML e Microsoft Foundry

Architettura dettagliata

    Livello di campo: Siemens Industrial Edge come base OT

    In officina, Siemens Industrial Edge si connette direttamente a PLC, azionamenti, robot e altre apparecchiature di automazione utilizzando protocolli come EtherNet/IP, Modbus TCP e OPC UA e molti altri protocolli che coprono la stragrande maggioranza della base installata industriale. Una libreria di connettori OT e IT preconfigurati elimina la maggior parte del lavoro di integrazione che tradizionalmente rallenta i progetti di digitalizzazione.

    Le app locali funzionano insieme ai connettori sullo stesso dispositivo Siemens Industrial Edge, tra cui WinCC Unified per la visualizzazione, Virtual PLC e LiveTwin per il controllo e i gemelli digitali eseguibili, l'AI Inference Server per l'apprendimento automatico su dispositivo e strumenti come Energy Manager e Performance Insight per i KPI operativi. Un Databus basato su MQTT mantiene queste app liberamente collegate e facili da estendere. La suite Industrial Information Hub (IIH) si occupa dell'armonizzazione, della pre-elaborazione e della contestualizzazione dei dati, consentendo l'utilizzo dei dati dell'officina in applicazioni intelligenti all'edge, nel data center di fabbrica e nel cloud.

    IIH può quindi connettersi a più destinazioni in direzione nord, tra cui Azure IoT Operations, Azure IoT Hub (direct-to-cloud), Azure Event Grid (direct-to-cloud), broker Enterprise MQTT e applicazioni cloud in esecuzione su Azure come Senseye, una soluzione di manutenzione predittiva basata sul cloud. Senseye utilizza l'intelligenza artificiale per prevedere i guasti delle macchine, aiutando le aziende a ridurre i tempi di inattività. Insights Hub, è una piattaforma IIoT scalabile per la raccolta, l'archiviazione e l'analisi di dati industriali. Senseye e Insights Hub sono entrambi disponibili su Azure Marketplace.

    Livello di fabbrica: Azure IoT Operations come elemento chiave della fabbrica adattiva

    A livello di fabbrica, Azure IoT Operations, in esecuzione su Kubernetes abilitato per Azure ARC, stabilisce un piano dati industriale standardizzato che collega OT e IT e fornisce una base di dati coerente e in tempo reale.

    Acquisisce dati da ambienti edge distribuiti tramite connettori integrati (ad esempio, OPC UA, MQTT, REST), applica la modellazione degli asset e le definizioni degli schemi e trasforma i segnali grezzi in dati strutturati e contestualizzati.

    Un broker MQTT integrato funge da spina dorsale di messaggistica principale, consentendo la comunicazione bidirezionale e modelli di namespace unificati tra i sistemi. I flussi di dati definiscono il modo in cui i dati vengono elaborati, indirizzati e consegnati a Microsoft Fabric.

    Basato su Kubernetes con connettori, registro degli schemi e registro delle risorse basati su AKRI, Azure IoT Operations offre un'architettura modulare e scalabile con buffering integrato per garantire la continuità dei dati durante le interruzioni.

    Questo crea una struttura portante unificata dei dati che consente operazioni adattive a circuito chiuso, in cui i dati fluiscono senza interruzioni dalle macchine ai sistemi aziendali, potenziando l'intelligenza artificiale, l'analisi e l'ottimizzazione continua.

    IT e livello aziendale: lo stack di dati e intelligenza artificiale di Azure

    Una volta che i dati raggiungono Azure, un set di servizi a più livelli li trasforma in valore aziendale:

    • Gestione dei dati e analisi in tempo reale con Microsoft Fabric, Fabric Real-Time Intelligence e Power BI
    • Intelligenza contestuale e livello di conoscenza con Fabric IQ, Foundry IQ e Work IQ, che aggiungono un significato industriale ai segnali grezzi
    • Training sull'intelligenza artificiale e ingegneria dei dati con Azure Machine Learning e Microsoft Foundry, inclusa la distribuzione dei modelli fino all'edge
    • Connettività e messaggistica con Azure IoT Hub ed Event Grid per comunicazioni bidirezionali sicure
    • Carichi di lavoro industriali basati sul cloud, tra cui Senseye Predictive Maintenance, Insights Hub, Mendix e RapidMiner AI Cloud and Graph Studio.

    Gestione dell'infrastruttura scalabile e di livello di produzione in tutto lo stack

    L'applicazione Siemens Industrial Edge Management fornisce un livello operativo unificato per distribuire app, inviare aggiornamenti, monitorare lo stato dei dispositivi e gestire i modelli di intelligenza artificiale in tutti i siti. In combinazione con gli strumenti nativi di governance e identità di Azure, questo offre ai team IT e OT un modello operativo condiviso senza costringere nessuna delle parti a rinunciare al controllo del proprio dominio. Azure Arc offre un unico pannello di controllo per la gestione dell'infrastruttura IT dal cloud alla fabbrica.

    Valori e vantaggi

    Piattaforma quadrata arrotondata bianca con lati verde acqua e un simbolo geometrico scuro a grappolo su sfondo blu scuro.

    Costruito per la realtà degli ambienti industriali

    Siemens Industrial Edge si connette alle apparecchiature di qualsiasi fornitore, consentendo un'architettura pronta per la produzione che funziona in ambienti dismessi senza richiedere costose sostituzioni o riprogettazioni.

    Piattaforma quadrata arrotondata bianca con lati verde acqua e un simbolo di freccia scura rivolto verso l'alto a destra su sfondo blu scuro.

    Operazioni che non si fermano quando la connettività si ferma

    Le applicazioni critiche, logica di controllo, visualizzazione e buffering, vengono eseguite localmente. La produzione continua e gli operatori mantengono il controllo, anche durante le interruzioni del cloud o della rete.

    Piattaforma quadrata bianca arrotondata con lati color verde acqua e una mano scura che preme il simbolo di un pulsante circolare su sfondo blu scuro.

    Un unico modello semantico dalla macchina all'azienda

    Azure IoT Operations e il layer Fabric IQ/Foundry IQ/Work IQ stabiliscono un linguaggio di dati coerente in tutto lo stack, garantendo che il significato di un segnale in officina sia lo stesso nei sistemi di analisi e decisionali.

    Piattaforma quadrata arrotondata bianca con lati verde acqua e scritta «Ai» nera su sfondo blu scuro.

    IA che passa dall'intuizione all'azione

    I modelli addestrati in Azure ML e Microsoft Foundry vengono distribuiti direttamente in Siemens Industrial Edge, consentendo l'inferenza in tempo reale alla fonte e chiudendo il cerchio tra analisi e operazioni.

    Piattaforma quadrata bianca arrotondata con lati verde acqua e frecce scure che puntano in più direzioni su uno sfondo blu scuro.

    Da una linea a un sistema globale, in base alla progettazione

    L'architettura è scalabile da una singola macchina a una flotta globale, combinando Siemens Industrial Edge come piattaforma operativa industriale in tutte le officine con Azure IoT Operations come livello di dati e applicazioni tra i siti.

    Componenti

    Simbolo bianco simile a un codice a barre con un quadrato inclinato attaccato in alto a destra su sfondo blu scuro.

    Siemens Industrial Edge (livello di campo)

    Dispositivi Siemens Industrial Edge con connettori OT e IT, app locali - WinCC Unified, Virtual PLC, LiveTwin, Mendix on Edge, Energy Manager e Performance Insight, oltre a AI Inference Server e Industrial Information Hub.

    Logo «A» bianco azzurro centrato su uno sfondo blu scuro.

    Azure IoT Operations (livello di fabbrica)

    Fornisce un livello di dati di fabbrica, normalizzando e instradando i dati dell'officina tramite OPC UA, MQTT e REST. Include Dataflows, un broker MQTT, connettori, buffering per la resilienza e integrazione scalabile con l'analisi e l'intelligenza artificiale di Azure.

    Logo «A» bianco azzurro centrato su uno sfondo blu scuro.

    Servizi cloud di Azure (IT e livello aziendale)

    Microsoft Fabric, Fabric RTI e Power BI per dati e analisi; Fabric IQ, Foundry IQ e Work IQ per la contestualizzazione; Azure ML e Microsoft Foundry per l'intelligenza artificiale; Azure IoT Hub ed Event Grid per la connettività.