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Operações de IoT do Industrial Edge e do Azure

Um plano de dados unificado para a nuvem Azure

Traga dados do chão de fábrica para o ecossistema Microsoft Azure com uma arquitetura aberta e inovadora. A Siemens Industrial Edge lida com conectividade, harmonização e contextualização de dados e inteligência local no lado da fábrica.

Visão geral

O Azure IoT Operations agrega informações em vários dispositivos periféricos e outras fontes de dados; e os serviços de dados e IA do Azure tornam essas informações utilizáveis em toda a empresa, na forma de análises avançadas e casos de uso de IA.

Juntos, a Siemens Industrial Edge e o Microsoft Azure fornecem uma infraestrutura escalável de ponta a nuvem para criar um plano de dados de manufatura unificado. Essa base oferece suporte a casos de uso híbridos na borda e na nuvem, incluindo análise de produção em tempo real, manutenção preditiva, qualidade preditiva, inspeção de qualidade visual e aplicativos de IA física e agente de circuito fechado.

Três símbolos de serviço Azure empilhados conectados verticalmente a quatro ícones de endpoint em um fundo azul escuro.

A Siemens Industrial Edge traz computação e conectividade diretamente para o chão de fábrica, onde se conecta a máquinas e controladores heterogêneos e executa aplicativos locais para conectividade industrial e processamento em tempo real, gerenciados centralmente por meio da camada de gerenciamento de borda da Siemens. Paralelamente, o Azure IoT Operations, implantado no Kubernetes habilitado para Azure ARC, fornece a camada padronizada de dados e operações em nível de fábrica que modela e encaminha dados industriais de forma consistente e segura do site para os serviços do Azure. Juntos, esse emparelhamento de borda a nuvem reduz o atrito de integração de TI/TO ao permitir o fluxo contínuo de dados de ativos industriais para as operações de IoT do Azure, ao mesmo tempo em que permite que os fabricantes mantenham cargas de trabalho sensíveis à latência no limite. O resultado é um caminho claro e escalável do sensor à decisão, baseado em padrões abertos e pronto para implementações em vários locais.

Siemens Industrial Edge para Microsoft Azure

  1. Conecte equipamentos de chão de fábrica independentes de fornecedores ao Industrial Edge por meio de conectores pré-configurados.
  2. Conecte a fábrica e a nuvem por meio das Operações de IoT do Azure em Kubernetes habilitados para ARC
  3. Gerencie dados, potencialize casos de uso de IA e execute análises em tempo real com Microsoft Fabric, Fabric RTI e Power BI.
  4. Adicione contexto industrial com a camada de conhecimento Fabric IQ, Foundry IQ e Work IQ.
  5. Treine e implante modelos de IA usando o Azure ML e o Microsoft Foundry

Arquitetura detalhada

    Nível de campo: Siemens Industrial Edge como base de OT

    No chão de fábrica, a Siemens Industrial Edge se conecta diretamente a PLCs, drives, robôs e outros equipamentos de automação usando protocolos como EtherNet/IP, Modbus TCP e OPC UA e vários outros protocolos que abrangem a grande maioria da base industrial instalada. Uma biblioteca de conectores pré-configurados de OT e TI remove a maior parte do trabalho de integração que tradicionalmente retarda os projetos de digitalização.

    Os aplicativos locais funcionam junto com os conectores do mesmo Siemens Industrial Edge Device, incluindo o WinCC Unified para visualização, o Virtual PLC e o LiveTwin para controle e gêmeos digitais executáveis, o AI Inference Server para aprendizado de máquina no dispositivo e ferramentas como Energy Manager e Performance Insight para KPIs operacionais. Um Databus baseado em MQTT mantém esses aplicativos frouxamente acoplados e fáceis de estender. O pacote Industrial Information Hub (IIH) cuida da harmonização, pré-processamento e contextualização dos dados, permitindo que os dados do chão de fábrica sejam usados em aplicativos inteligentes na borda, no data center da fábrica e na nuvem.

    O IIH pode então se conectar a vários destinos do norte, incluindo Azure IoT Operations, Azure IoT Hub (direto para a nuvem), Azure Event Grid (direto para a nuvem), corretores MQTT corporativos e aplicativos em nuvem executados no Azure, como o Senseye, uma solução de manutenção preditiva baseada na nuvem. A Senseye usa IA para prever falhas de máquinas, ajudando as empresas a reduzir o tempo de inatividade. O Insights Hub é uma plataforma de IIoT escalável para coletar, armazenar e analisar dados industriais. O Senseye e o Insights Hub estão disponíveis no Azure Marketplace.

    Nível de fábrica: Azure IoT Operations como um elemento-chave da fábrica adaptável

    No nível de fábrica, o Azure IoT Operations, executado no Kubernetes habilitado para Azure ARC, estabelece um plano de dados industrial padronizado que une OT e TI e fornece uma base de dados consistente e em tempo real.

    Ele ingere dados de ambientes periféricos distribuídos por meio de conectores integrados (por exemplo, OPC UA, MQTT, REST), aplica modelagem de ativos e definições de esquema e transforma sinais brutos em dados estruturados e contextualizados.

    Um agente MQTT integrado atua como a espinha dorsal central de mensagens, permitindo a comunicação bidirecional e padrões de namespace unificados em todos os sistemas. Os fluxos de dados definem como os dados são processados, roteados e entregues ao Microsoft Fabric.

    Criado no Kubernetes com conectores baseados em AKRI, registro de esquemas e registro de ativos, o Azure IoT Operations fornece uma arquitetura modular e escalável com buffer integrado para garantir a continuidade dos dados durante interrupções.

    Isso cria um backbone de dados unificado que permite operações adaptáveis e de circuito fechado, nas quais os dados fluem perfeitamente das máquinas para os sistemas corporativos, potencializando a IA, a análise e a otimização contínua.

    Nível corporativo e de TI: a pilha de dados e IA do Azure

    Quando os dados chegam ao Azure, um conjunto de serviços em camadas os transforma em valor comercial:

    • Gerenciamento de dados e análise em tempo real com Microsoft Fabric, Fabric Real-Time Intelligence e Power BI
    • Inteligência contextual e camada de conhecimento com Fabric IQ, Foundry IQ e Work IQ, que adicionam significado industrial aos sinais brutos
    • Treinamento de IA e engenharia de dados com Azure Machine Learning e Microsoft Foundry, incluindo implantação de modelos de volta ao limite
    • Conectividade e mensagens com o Azure IoT Hub e o Event Grid para comunicação segura e bidirecional
    • Cargas de trabalho industriais baseadas em nuvem, incluindo Senseye Predictive Maintenance, Insights Hub, Mendix e RapidMiner AI Cloud and Graph Studio.

    Gerenciamento de infraestrutura escalável e de nível de produção em toda a pilha

    O aplicativo Siemens Industrial Edge Management fornece uma camada operacional unificada para implantar aplicativos, enviar atualizações, monitorar a integridade do dispositivo e gerenciar modelos de IA em todos os locais. Combinado com as ferramentas nativas de governança e identidade do Azure, isso oferece às equipes de TI e OT um modelo operacional compartilhado sem forçar nenhum dos lados a abrir mão do controle de seu domínio. O Azure Arc fornece um painel único para o gerenciamento da infraestrutura de TI da nuvem até a fábrica.

    Valores e benefícios

    Plataforma quadrada branca arredondada com lados azul-petróleo e um símbolo de agrupamento geométrico escuro em um fundo azul escuro.

    Construído para a realidade de ambientes industriais

    O Siemens Industrial Edge se conecta a equipamentos de qualquer fornecedor, permitindo uma arquitetura pronta para produção que funciona em ambientes abandonados sem a necessidade de substituição ou redesenho dispendiosos.

    Plataforma quadrada branca arredondada com lados azul-petróleo e um símbolo de seta escura para cima e para a direita em um fundo azul escuro.

    Operações que não param quando a conectividade termina

    Aplicativos essenciais — lógica de controle, visualização e armazenamento em buffer — são executados localmente. A produção continua e os operadores permanecem no controle, mesmo durante interrupções na nuvem ou na rede.

    Plataforma quadrada branca arredondada com lados azul-petróleo e uma mão escura pressionando um símbolo de botão circular em um fundo azul escuro.

    Um único modelo semântico da máquina à empresa

    O Azure IoT Operations e a camada Fabric IQ/Foundry IQ/Work IQ estabelecem uma linguagem de dados consistente em toda a pilha, garantindo que o significado de um sinal no chão de fábrica seja o mesmo em sistemas de análise e tomada de decisão.

    Plataforma quadrada branca arredondada com lados azul-petróleo e letras pretas “Ai” em um fundo azul escuro.

    IA que passa do insight à ação

    Os modelos treinados em Azure ML e Microsoft Foundry são implantados diretamente na Siemens Industrial Edge, permitindo inferência em tempo real na origem e fechando o ciclo entre análise e operações.

    Plataforma quadrada branca arredondada com lados azul-petróleo e setas escuras apontando em várias direções em um fundo azul escuro.

    De uma linha a um sistema global — por design

    A arquitetura se expande de uma única máquina para uma frota global, combinando a Siemens Industrial Edge como plataforma de operações industriais em todos os chãos de fábrica com o Azure IoT Operations como camada de dados e aplicativos em todos os sites.

    Componentes

    Símbolo branco semelhante a um código de barras com um quadrado inclinado anexado no canto superior direito em um fundo azul escuro.

    Siemens Industrial Edge (nível de campo)

    Dispositivos Siemens Industrial Edge executando conectores de OT e TI, aplicativos locais - WinCC Unified, Virtual PLC, LiveTwin, Mendix on Edge, Energy Manager e Performance Insight, além do AI Inference Server e do Industrial Information Hub.

    Logotipo “A” branco do Azure centralizado em um fundo azul escuro.

    Operações de IoT do Azure (nível de fábrica)

    Ele fornece uma camada de dados de fábrica, normalizando e roteando dados de chão de fábrica via OPC UA, MQTT e REST. Ele inclui Dataflows, um MQTT Broker, conectores, armazenamento em buffer para resiliência e integração escalável com análise e IA do Azure.

    Logotipo “A” branco do Azure centralizado em um fundo azul escuro.

    Serviços de nuvem do Azure (nível corporativo e de TI)

    Microsoft Fabric, Fabric RTI e Power BI para dados e análises; Fabric IQ, Foundry IQ e Work IQ para contextualização; Azure ML e Microsoft Foundry para IA; Azure IoT Hub e Event Grid para conectividade.