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パートナーソリューション

Databricks へのコンテキスト化された OT データパイプライン

ベンダーにとらわれないOTデータを製造現場から確実に収集し、それをエッジの資産と生産コンテキストで強化し、管理されたAI対応のコピーをDatabricksに配信して、高度な分析、Industrial AI、企業利用を実現するにはどうすればよいでしょうか?

概要

アーキテクチャハブのデータブリックスの概要

Siemens Industrial Edge からデータブリックスへ

  1. ベンダーにとらわれない現場の機器を、事前設定されたコネクタでIndustrial Edge に接続します。
  2. クラウドオブジェクトストレージ(S3、ADLS、GCS)へのファイルベースのインジェストにFFT DataBridgeを使用して、Siemens Industrial Edge デバイスとDatabricksデータインテリジェンスプラットフォーム間の安全で信頼性の高い接続を確立してください
  3. スケーラブルな分析と産業 Industrial AI のために、調和のとれた産業データを Databricks Lakehouse に保存して管理します。
  4. OEE モニタリング、予知保全、品質最適化、エージェントAIアプリケーションなど、高度な分析を実行し、調和のとれたデータレイヤーでAIモデルをトレーニングします。モデルをIndustrial Edge にデプロイして、低レイテンシーで実行してください。

Industrial EdgeがOTデータストリームを取り込んで充実させ、テレメトリとイベントをソースで調整してコンテキスト化してから、Databricksへのストリーミング取り込みを通じてFFT DataBridge経由で転送する、エッジからクラウドへのハイブリッドなセットアップです。Databricks内では、データはランディング層、キュレーション層、分析層にわたって変換および構造化され、高度な分析、Industrial AI、モデル開発とライフサイクル管理、運用アプリケーションのエンタープライズレイクハウス基盤を形成し、MES、ERP、SCADA環境との統合を可能にします。全体的なアプローチは、AIへの対応、信頼できる一貫したデータ、堅牢なセキュリティ、高い回復力、オープンでベンダー中立の相互運用性を確保するように設計されています。

詳細なアーキテクチャ

    エッジコレクションとコンテキスト化(Industrial Edge)

    Industrial Edge はオンプレミスのデバイスを製造現場の近くで実行し、OTコネクタ(OPC UA、Modbus、Ethernet/IPなど)を介してベンダーにとらわれないオートメーション機器に接続します。未加工のテレメトリ、アラーム、イベントを取得します。

    エッジでは、フィルタリング、圧縮、タイムスタンプの正規化、資産メタデータ(資産階層、作業指示/バッチコンテキスト)による強化、クラウド帯域幅を削減するためのローカル集計など、データが前処理されます。

    内部データバス(MQTT/Unified Namespace)またはIndustrial Information Hub は、調和のとれたトピックストリームを下流のコンポーネントと地元の消費者に伝えます。

    プロトコルとフォーマットのブリッジ

    FFT DataBridge (Edge App) は、ストリーミングやDatabricksへのほぼリアルタイムの取り込み用にデータを準備して充実させます。無料のコンパニオンアプリであるFFT DataServiceは、Industrial Information Hub エッセンシャル(エッジアプリ)からコンテキスト化されたデータにアクセスし、FFT DataBridgeで利用できるようにします。FFT DataBridgeは、整列されたコンテキスト化されたデータストリームをZerobus経由で公開し、Unityカタログが管理するテーブルへの継続的な配信を可能にします。

    堅牢性を確保するために、このソリューションはインメモリバッファリングとローカルパーシスタンスを使って、接続の中断や長時間の停電を防ぎます。Databricks側では、データはUnity CatalogのDeltaテーブルに段階的に取り込まれ、ダウンストリームの分析やAIワークロードへの管理された低遅延のアクセスが可能になります。安全な接続は、トークンベースまたはキーベースの認証メカニズムによって維持されます。

    Databricks データインテリジェンスプラットフォーム

    Zerobusを介したストリーミングインジェストは、データを継続的にDatabricksに送ります。受信したOTペイロードは、Unity Catalogによって管理されるBronze Deltaテーブルに書き込まれ、未加工の構造とメタデータを保持して完全なトレーサビリティと監査可能性を確保します。

    Lakeflowの宣言型パイプライン、Databricksワークフロー、Apache Sparkで構築された変換パイプラインは、データをシルバー(キュレーション)レイヤーとゴールド(分析)レイヤーに段階的に絞り込み、時間調整、コンテキストの強化、BI利用への備え、AI主導のユースケースをサポートします。

    AIモデルは、MLflowとMosaic AIを使用してDatabricksで一元的に開発およびトレーニングされ、Siemens Industrial Edge にデプロイして製造現場の近くで低レイテンシーで実行できるため、クローズドループ最適化と物理AIシナリオが可能になります。

    Unity Catalogは、きめ細かなアクセス制御、データマスキング、リネージトラッキングなどのエンドツーエンドのガバナンスを実施します。一方、レイクハウスプラットフォームはAWS、Microsoft Azure、Google Cloud Platformでネイティブに動作し、クロスクラウド展開とシームレスなデータモビリティをサポートします。

    価値と福利厚生

    コンポーネント