Industrial Edge'de Yapay Zeka Paketi

Ayrıntılı mimariyi indirin (PDF)

Ayrıntılı PDF'yi indirin

Alan seviyesi: AI yürütme katmanı olarak Industrial Edge

Industrial Edge cihazları doğrudan atölye katında bulunur ve PROFINET, S7, OPC UA, Ethernet/IP, Modbus TCP ve diğerleri için önceden yapılandırılmış konektörleri kullanarak PLC'lere, sürücülere, robotlara, kameralara ve diğer otomasyon ekipmanlarına bağlanır. Bağlayıcı kitaplığı herhangi bir satıcının ekipmanlarını kapsadığından, mimari donanım değiştirme gerektirmeden brownfield ortamlarına da uyar.

Konnektörlerin yanında uç cihazda bir dizi yerel uygulama çalışır:

• Cihaz üzerinde model yürütme, vizyon, zaman serileri ve toplu çıkarım kullanımını destekleyen AI Çıkarım Sunucusu

  durumlarda

• Çıkarım için görüş verilerini sağlamak için GigE endüstriyel kameralara ve RTSP kameralara bağlanmak için Vision Connector Uygulaması
• Çalışma zamanından elde edilen çıkarım sonuçlarıyla birlikte kameralardan ve görme sistemlerinden görüntü ve meta verileri yakalamak ve (yeniden) eğitim veri hattını beslemek için Vision Data Collector
• Veriler cihazdan çıkmadan önce ham PLC etiketlerini ve çıkarım sonuçlarını tutarlı bir anlamsal veri modeliyle eşleyen Industrial Information Hub
• Dijital ikiz simülasyonu ve sanal kontrol için LiveTwin ve Sanal PLC
• Hem uç hem de yukarı akış sistemlerini kapsayan rol tabanlı operatör arayüzleri için Mendix on Edge
• Enerji tüketimi ve OEE dahil olmak üzere operasyonel KPI'lar için Energy Manager ve Performance Insight
• Kurumsal sistemlere bağlantı için BT Konnektörleri

MQTT tabanlı Databus, bu uygulamaları cihazdaki birbirine bağlar ve çıkarım sonuçlarını, sensör okumalarını ve olayları fabrika düzeyine kadar geçirmek için yayınlama-abone omurgası sağlar. Görme konektörü ve çıkarım sunucusu arasındaki görüş verileri, daha büyük, yüksek frekanslı yükleri işlemek için ZMQ kullanılarak iletilir.

Fabrika seviyesi: AI işlem katmanı

AI Varlık Yöneticisi, fabrika düzeyinde sanal bir Industrial Edge cihazında çalışır ve atölyedeki yapay zeka ile ilgili tüm faaliyetler için tek durak noktası görevi görür. Yukarıdaki geliştirme ortamı ile aşağıdaki uç cihazlar arasında yer alır ve yapay zeka çözümlerinin tüm operasyonel yaşam döngüsünü koordine eder.

AI Varlık Yöneticisi: model dağıtımı ve operasyonları

AI Varlık Yöneticisinin görevi, geliştirme ortamından paketlenmiş yapay zeka modellerini almak, bunları filo genelinde doğru AI Çıkarım Sunucusu örneklerine dağıtmak ve model performansı ve çıkarım etkinliği hakkında ölçümler toplamaktır. Yapay zeka çözümü sürüm oluşturmayı yönetir, cihaz düzeyinde dağıtım durumunu izler ve otomasyon ekiplerinin geliştirme araç zincirleriyle etkileşime girmesine gerek kalmadan yapay zekayı yönettiği operasyonel arayüzü sağlar.

AI Varlık Yöneticisi'ni aşağıdakiler için kullanın:

• Paketlenmiş modelleri BT düzeyinde geliştirme hattından çekmek ve uç cihazlara dağıtmak
• Geri alma ve aşamalı kullanıma sunum dahil olmak üzere Industrial Edge cihazlarından oluşan bir filoda model sürümlerini yönetme
• Dağıtılan modellerden çıkarım metrikleri ve performans verilerinin toplanması
• Tüm cihazlarda ve sitelerde yapay zeka çözüm durumunun tek bir operasyonel görünümünü sağlamak

AI Varlık Yöneticisi bir geliştirme aracı değildir. Modelleri eğitmez, veri kümelerini doğrulamaz veya geliştirme altyapısını yönetmez. Bu sorumluluklar bulut veya şirket içi geliştirme ortamındaki MLops iş akışına aittir. AI SDK, AI Modelini paketler ve Yapay Zeka Varlık Yöneticisinin kapsamının başladığı [AN1] ve operasyonel metrikler geliştirme döngüsüne geri döndüğünde sona erdiği Fabrika düzeyinde mimari katmanına okuma-dağıtım yapıtları sunar.

Industrial Edge Management (Virtual, Pro veya Cloud) daha geniş cihaz yönetimi katmanını ele alır: uygulamaları dağıtma, ürün yazılımı ve yapılandırma güncellemelerini iletme, cihaz durumunu izleme ve Industrial Edge Hub'ı küresel uygulama deposu olarak yönetme. Yerine koymak yerine AI Varlık Yöneticisi ile birlikte çalışır - Edge Management platformu yönetir; AI Varlık Yöneticisi, bu platformda çalışan AI çözümlerini yönetir.

BT ve kurumsal seviye: AI geliştirme ortamı

Model geliştirme, Siemens AI SDK kullanılarak bulut ortamlarında veya şirket içi ortamlarda gerçekleşir. Bu seviyedeki boru hattı, modeller fabrikaya ulaşmadan önceki tüm geliştirme yaşam döngüsünü kapsar.

Siemens AI SDK: model geliştirme ve paketleme

AI SDK, veri bilimcilerine AI modellerini seçtikleri bir ortamda paketlemek ve doğrulamak için gerekli araçları sağlar. Diğer sistemlerle (örneğin otomasyon) AI modelleri için veri arayüzlerini tanımlamak, çalışma zamanı gereksinimlerini tanımlamak ve AI modelini iş mantığıyla birlikte atölye katında tamamen çevrimdışı yürütülebilen bir artefakta paketlemek için yöntemler sağlayan bir python kütüphanesidir.

AI SDK'yı aşağıdakiler için kullanın:

• AI Varlık Yöneticisi için yapay zeka modellerini paketleyin ve sonunda çeşitli kaynaklardan gerçek zamanlı üretim verileri kullanılarak atölye katındaki AI Çıkarma Sunucusu tarafından yürütülebilen doğrulanmış, dağıtılabilir eserler oluşturun.
• Paketli yapay zeka Modellerini fabrika düzeyine sunmak için AWS, Azure veya şirket içi MLops ortamlarıyla tümleştirme

Paketlendikten sonra, modeller AI Varlık Yöneticisi tarafından çekilir ve filoya dağıtılır. Yeni üretim verileri üzerinde eğitilmiş güncellenmiş modeller aynı yolu izleyerek geliştirmeden dağıtıma döngüsünü kapatır.

Tam paket neden birlikte dağıtılıyor?

Gerçekçi bir dağıtım, farklı sorunları ele aldıkları için üç seviyenin tümünü birlikte kullanır. Bir elektronik montaj hattında görsel kalite denetimi dağıtımını düşünün:

• Vision Data Collector, görüntü konektörü uygulamasıyla birlikte, her muayene istasyonunda monte edilmiş panoların görüntülerini yakalar. Görüntüler ve meta veriler, MLops iş akışı tarafından tüketilmek üzere veri açılış bölgesine (Bulut depolama, (S) FTP) akar
• Veri bilimcileri, bu üretim verileri üzerinde bir hata sınıflandırması AI modelini (yeniden) eğitmek, doğrulamak ve AI SDK'yı kullanarak dağıtılabilir bir eser olarak paketlemek için kendi MLOPS iş akışlarını kullanır
• AI Varlık Yöneticisi paketlenmiş modeli çeker ve tüm denetim istasyonlarında ilgili Industrial Edge cihazlarındaki AI Inference Server'a dağıtır
• Vision Connector uygulaması, kartın görüntüsünü yakalamak için istasyon kameralarına bağlantı sağlar ve bunu Inference Server'daki AI modeline giriş olarak sağlar
• AI Çıkarım Sunucusu modeli her istasyonda yerel olarak çalıştırır ve panoları bulut bağımlılığı olmadan gerçek zamanlı olarak geçiş veya arıza olarak sınıflandırır.
• Çıkarım sonuçları Databus ve ro'da yayınlanır

  kalite yönetim sistemlerine veya operatör gösterge panolarına göre uyarlanmıştır

• Varlık yöneticisi ayrıca her dağıtımdan gösterge niteliğindeki ölçümler toplar ve kullanıcının kurallara dayalı kolay görselleştirme ve alarm için kontrol panosuna izin verir.
• Kusur görüntüleri ve sınıflandırma sonuçları, görme veri toplayıcı aracılığıyla veri hattına geri akar. Model genişletilmiş veriler üzerinde yeniden eğitildi, yeniden paketlendi ve filoya geri gönderildi

Yapay Zeka Çıkarım Sunucusu olmadan, çıkarım bulut bağlantısı gerektirir ve her veri işlemi için ortaya çıkan maliyetlerin yanı sıra hat hızı denetimi ile uyumsuz gecikme süresi sağlar. AI Varlık Yöneticisi olmadan, güncellenmiş bir modelin üç sahada elli istasyona dağıtılması elli manuel işlem olacaktır. Görsel veri toplayıcı ve yapılandırılmış bir veri hattı olmadan, eğitim verileri gerçek üretim koşullarını yansıtmaz ve model kalitesi zamanla düşer. AI SDK, dağıtılan yapay zeka modelinin türüne göre bağımsız olarak teslim edilen eseri standartlaştırarak tekrarlanabilir teslimatın bir araya getirilmesini sağlar.