Táto architektúra opisuje, ako vyvíjať, nasadiť a prevádzkovať modely AI v továrni pomocou Siemens Industrial Edge. AI Suite poskytuje infraštruktúru na pripojenie zariadení, zachytávanie výrobných údajov, spustenie inferencie AI na okrajových zariadeniach a správu riešení AI na viacerých lokalitách.
Predpokladom je mať model AI pripravený na použitie Siemens Industrial AI Suite, ktorý používateľom dáva slobodu vybrať si pracovný postup MLOP podľa vlastného výberu alebo ho rozšíriť tak, aby modely AI priniesli do predajne.
Súprava SDK pre umelú inteligenciu Siemens spracováva balenie vašich existujúcich modelov AI do artefaktu, ktorý je možné spustiť offline na zariadeniach predajní, spolu s definíciou rozhraní na výmenu údajov s inými systémami z cloudového alebo lokálneho prostredia. AI Asset Manager funguje ako prevádzkové centrum pre distribúciu, nasadenie a monitorovanie modelov. AI Inference Server spúšťa modely lokálne na okrajovom zariadení v blízkosti zariadenia.
Pripojte agnostické predajné vybavenie dodávateľa k Industrial Edge pomocou vopred nakonfigurovaných konektorov.
Spustite AI a priemyselné aplikácie na Industrial Edge, použite prípadové agnostiky - víziu, časové rady alebo dávkové dátové závery.
AI Asset Manager beží na zariadení Industrial Edge (virtuálne), ktoré slúži ako jednotné kontaktné miesto pre všetky činnosti súvisiace s AI. Správa, distribúcia a prevádzka riešení AI.
Vyvíjajte, overujte a balíte modely AI pomocou súpravy Siemens AI SDK v cloudovom alebo on-line prostredí.
Pre väčšinu výrobcov prekážkou škálovania AI nie je kvalita modelov, je to infraštruktúra potrebná na to, aby tieto modely fungovali na výrobných zariadeniach a udržali ich spoľahlivý chod na mnohých miestach. Každý stroj, linka alebo závod prináša nové integračné výzvy a priepasť medzi prostrediami dátovej vedy a automatizačnými systémami nemá vo väčšine organizácií prirodzený most.
AI Suite eliminuje túto bariéru tým, že poskytuje kompletnú vrstvenú infraštruktúru určenú pre priemyselné operácie AI. Zariadenia Industrial Edge sa pripájajú k zariadeniam od akéhokoľvek dodávateľa a spúšťajú odvodenie AI lokálne bez toho, aby bolo potrebné cloudové pripojenie na rozhodovanie v reálnom čase. AI Asset Manager poskytuje jediný kontrolný bod pre nasadenie modelu, vytváranie verzií a monitorovanie v ľubovoľnom počte zariadení. Súprava SDK pre umelú inteligenciu Siemens umožňuje dátovým vedcom baliť a overovať modely v prostredí podľa vlastného výberu — AWS, Azure alebo lokálne — a zabaliť ich do artefaktov, ktoré môže AI Asset Manager distribuovať do flotily.
Výsledkom je opakovateľná a škálovateľná cesta od nespracovaných výrobných údajov po nasadené závery AI, postavená na otvorených štandardoch a ovládateľná automatizačnými inžiniermi bez hlbokých odborných znalostí MLOP.
Zariadenia Industrial Edge sedia priamo na predajni a pripájajú sa k PLC, pohonom, robotom, kamerám a iným automatizačným zariadeniam pomocou predkonfigurovaných konektorov pre PROFINET, S7, OPC UA, Ethernet/IP, Modbus TCP a ďalšie. Pretože knižnica konektorov pokrýva zariadenia od akéhokoľvek dodávateľa, architektúra sa hodí aj do prostredia brownfieldu bez potreby výmeny hardvéru.
Súbor lokálnych aplikácií beží na okrajovom zariadení vedľa konektorov:
prípady
Databus, založený na MQTT, spája tieto aplikácie navzájom v zariadení a poskytuje chrbticu publikovania a odberu na odovzdávanie výsledkov záverov, snímok snímačov a udalostí až na továrenskú úroveň. Údaje o videní medzi konektorom videnia a inferenčným serverom sa prenášajú pomocou ZMQ na manipuláciu s väčším vysokofrekvenčným užitočným zaťažením.
AI Asset Manager beží na virtuálnom zariadení Industrial Edge na úrovni výroby a slúži ako jednotné kontaktné miesto pre všetky činnosti súvisiace s AI na predajni. Nachádza sa medzi vývojovým prostredím vyššie a okrajovými zariadeniami nižšie a koordinuje celý prevádzkový životný cyklus riešení AI.
Úlohou AI Asset Manager je prijímať zabalené modely AI z vývojového prostredia, nasadiť ich do správnych inštancií AI Inference Server naprieč flotilou a zhromažďovať metriky o výkonnosti modelu a inferenčnej činnosti. Spravuje verziu riešení AI, monitoruje stav nasadenia na úrovni zariadenia a poskytuje prevádzkové rozhranie, prostredníctvom ktorého automatizačné tímy spravujú AI bez toho, aby museli komunikovať s vývojovými reťazcami nástrojov.
Použite AI Asset Manager pre:
AI Asset Manager nie je vývojovým nástrojom. Netrečí modely, neoveruje súbory údajov ani nespráva vývojovú infraštruktúru. Tieto zodpovednosti patria do pracovného postupu MLOP v cloude alebo lokálnom vývojovom prostredí. AI SDK balí model AI a dodáva artefakty na čítanie a nasadenie do vrstvy architektúry na úrovni Factory, kde rozsah AI Asset Manager začína [AN1] a končí, keď sa operačné metriky vrátia späť do vývojového cyklu.
Industrial Edge Management (Virtual, Pro alebo Cloud) sa zaoberá širšou vrstvou správy zariadení: nasadzovanie aplikácií, presúvanie aktualizácií firmvéru a konfigurácie, monitorovanie stavu zariadení a správa Industrial Edge Hub ako globálneho úložiska aplikácií. Pracuje spolu s AI Asset Manager namiesto toho, aby ho nahrádzal - Edge Management spracováva platformu; AI Asset Manager zvláda riešenia AI bežiace na tejto platforme.
Vývoj modelu prebieha v cloudových alebo lokálnych prostrediach pomocou súpravy Siemens AI SDK. Potrubie na tejto úrovni pokrýva celý životný cyklus vývoja predtým, ako sa modely dostanú do továrne.
AI SDK poskytuje dátovým vedcom nástroje na balenie a validáciu ich modelov AI v prostredí podľa ich výberu. Je to knižnica python, ktorá poskytuje metódy na definovanie dátových rozhraní pre modely AI s inými systémami (napríklad automatizácia), definovanie požiadaviek na runtime a balenie modelu AI spolu s obchodnou logikou do artefaktu, ktorý je možné vykonať úplne offline v obchode.
Použite AI SDK pre:
Po zabalení sú modely stiahnuté AI Asset Manager a distribuované do vozového parku. Aktualizované modely vyškolené na nových výrobných údajoch sledujú rovnakou cestou a uzatvárajú cyklus vývoja až nasadenia.
Realistické nasadenie využíva všetky tri úrovne v kombinácii, pretože riešia rôzne problémy. Zvážte nasadenie vizuálnej kontroly kvality na montážnej linke elektroniky:
určené na systémy riadenia kvality alebo informačné panely operátorov
Bez AI Inference Server vyžaduje inferencia cloudovú konektivitu a zavádza latenciu nekompatibilnú s kontrolou rýchlosti linky, okrem nákladov, ktoré vzniknú pri každej dátovej transakcii. Bez AI Asset Manager by nasadenie aktualizovaného modelu na päťdesiat staníc na troch lokalitách predstavovalo päťdesiat manuálnych operácií. Bez zberača údajov o vízii a štruktúrovaného potrubia údaje o školení neodrážajú skutočné výrobné podmienky a kvalita modelu sa časom zhoršuje. AI SDK umožňuje spojiť opakovateľné doručenie štandardizáciou dodaného artefaktu, ktorý je agnostický podľa typu nasadeného modelu AI.
Industrial Edge sa pripája k zariadeniu akéhokoľvek dodávateľa automatizácie prostredníctvom štandardných protokolov. Funguje v prostrediach typu brownfield bez výmeny hardvéru alebo blokovania jedného dodávateľa.
AI SDK vyhovuje pracovným postupom vedy o údajoch; AI Asset Manager zvláda nasadenie v obchode. Inžinieri sa nasadzujú bez odborných znalostí MLOP; dátoví vedci budujú infraštruktúru automatizácie bez učenia.
Lokálne spustenie inferencie na okrajovom zariadení eliminuje spiatočné cesty v cloude pri rozhodovaní citlivých na latenciu. Na stroji sa deje detekcia defektov, označovanie anomálií a monitorovanie parametrov.
Zberač údajov Vision a priemyselné informačné centrum zachytávajú údaje zo skutočných výrobných podmienok a konzistentne štruktúrované. Modely trénujú na realite v obchode, nie na syntetických alebo laboratórnych údajoch.
Rovnaká architektúra prevádzkuje jednu inšpekčnú stanicu alebo stovky miest. Centrálna správa prostredníctvom AI Asset Manager a Industrial Edge Management robí škálovanie otázkou konfigurácie, nie rekonštrukcie
• AI Inference Server na vykonávanie modelu v zariadení naprieč prípadmi použitia videnia, časových radov a dávkových odvodení
• Zberač údajov Vision na snímanie obrázkov a metadát z kamier na predajni a vizuálnych systémov
• AI Asset Manager: distribúcia modelov, koordinácia nasadenia, správa verzií, metriky inferencií a prevádzkové monitorovanie v rámci vozového parku
• (S) FTP server: umiestnenie obrázkov a metadát medzi Edge a úrovňou IT
• Siemens AI SDK pre balenie modelu, validáciu, doručovanie (AWS, Azure, on-prem)
• Dátová pristávacia zóna pre štruktúrované prijímanie výrobných údajov
• Balené modelové artefakty na distribúciu prostredníctvom AI Asset Manager