Architectures de référence des solutions de données de fabrication
Les entreprises manufacturières mondiales sont aujourd’hui confrontées à une complexité sans précédent dans la gestion de leurs opérations sur un paysage de données vaste et fragmenté. Elles doivent collecter et analyser des données de différents matériels et logiciels, dans le cloud et en périphérie, pris en charge par de nombreux ISV et fournisseurs. Dans cet environnement, il est difficile d’obtenir simplement une vue globale des opérations ; il est impossible d’agir rapidement et efficacement sur la base de ces informations.
Les fabricants savent que la modernisation de leur paysage de données, combinée au potentiel massif de l’IA pour produire des informations et résoudre des problèmes, constitue une étape cruciale pour assurer l’avenir de leur entreprise. Cependant, ils ont besoin d’aide pour consolider et interpréter les données produites par leurs opérations. Ils doivent également utiliser l’IA de manière efficace, sûre et précise pour répondre rapidement à leurs besoins spécifiques.
Les solutions de données de fabrication de Microsoft Fabric peuvent collecter des données de diverses sources telles que des MES, machines, capteurs, PLC et applications. Ces données sont ensuite structurées en un modèle de données et des graphiques spécifiques à la fabrication, qui facilitent les applications basées sur des données telles que les assistants IA pour une visibilité opérationnelle.
Défis actuels
Les fabricants souhaitent transformer numériquement leurs usines, mais ils sont souvent confrontés à des défis dus à la dispersion des données entre de nombreux systèmes disparates. Ils manquent également de personnel technique spécialisé, comme des scientifiques de données ou des experts en IA, qui peuvent gérer les subtilités et l’intégration de grandes quantités de données nécessaires pour établir une base de données de fabrication.
Dans certains cas, les fabricants peuvent prouver la valeur de l’IA dans une preuve de concept, mais ne disposent pas de l’infrastructure technologique, de la base de données et des ressources nécessaires pour faire évoluer les solutions d’IA sur l’ensemble du réseau industriel.
Avantages des solutions de données de fabrication dans Microsoft Fabric
Les solutions de données de fabrication dans Microsoft Fabric peuvent vous aider à :
Accélérer le délai de rentabilisation avec des plug-ins d’ingestion de données prédéfinis pour les principaux fournisseurs MES, applications d’usine et plateformes de gestion IoT.
Créer un graphique sémantique à travers différents processus de fabrication.
Utiliser l’IA générative pour exploiter la puissance des interfaces en langage naturel afin de répondre à des cas d’utilisation spécifiques en matière de fabrication, tels que la résolution de problèmes de qualité, l’analyse des causes profondes, etc.
Accélérer le déploiement de solutions d’IA générative dans toutes les opérations avec une répétabilité en utilisant votre base de données de fabrication unifiée dans Microsoft Cloud for Manufacturing.
Solutions de données de fabrication dans Microsoft Fabric - Architecture de référence
Microsoft Cloud for Manufacturing fournit une architecture de référence pour les solutions de données de fabrication. Il fournit un aperçu des choix technologiques de mise en œuvre courants et recommandés, de la terminologie, des principes technologiques, des environnements de configuration courants et de la composition des services applicables.
Téléchargez un PDF imprimable de ce schéma de l’architecture de référence.
Les étapes/flux de données clés sont les suivants :
Sources de données locales
Les solutions de données de fabrication dans l’architecture Microsoft Fabric commencent par l’ingestion des sources de données du secteur dans l’usine. L’architecture comprend des systèmes qui génèrent des données de technologie opérationnelle (OT), telles que des contrôleurs logiques programmables (PLC), des systèmes de contrôle distribués (DCS) ou des systèmes complets d’exécution de la fabrication (MES). Elle peut également inclure des sources de données informatiques associées, telles que des systèmes de planification des ressources d’entreprise (ERP) et des bases de données associées.
Ingestion, normalisation et contextualisation des données
Les données OT et TI doivent être ingérées, normalisées et contextualisées avant de pouvoir être utilisées dans le cloud. Pour une utilisation dans les solutions de données de fabrication, les données sont envoyées dans le cloud au format standard ouvert OPC UA (IEC 62541). OPC UA est la principale norme d’interopérabilité du secteur pour la modélisation des données industrielles et la communication sécurisée du capteur au cloud. Le périphérique ou le système source fournit ces données ainsi que les métadonnées correspondantes. Ces données sont ensuite transmises à Microsoft Fabric où elles sont stockées au format Parquet.
En version préliminaire, les solutions de données de fabrication prennent en charge l’utilisation de plusieurs systèmes pour connecter, normaliser et contextualiser les données proposées par Microsoft et les partenaires ISV.
Azure IoT Operations, actuellement en version préliminaire publique, est la solution complète de Microsoft pour capturer les données d’actifs, les traiter en périphérie et les envoyer vers le cloud avec les services compatibles Azure Arc. IoT Operations est utilisé pour la connectivité avec la périphérie industrielle avec une faible latence et une haute fidélité, conçu pour prendre en charge de puissantes analyses cloud, des applications et des jumeaux numériques. Pour plus d’informations, consultez Azure IoT Operations et comment déployer ses fonctionnalités et services.
La passerelle de données Azure est un composant local nécessaire pour accéder de manière sécurisée aux bases de données locales derrière les pare-feu d’entreprise. Elle peut être déployée dans les systèmes de passerelle Edge et configuré pour envoyer des données locales à Azure Data Factory, Azure Logic Apps ou directement à Microsoft Fabric. Elle est fournie avec plus de 50 connecteurs vers divers systèmes locaux.
Le partenaire ISV de Microsoft, Litmus, qui offre un portefeuille prédéfini de plus de 275 connecteurs de données industrielles, s’est associé à Microsoft pour permettre la fourniture transparente de données OPC UA standardisées depuis la périphérie vers Fabric pour les utiliser dans les solutions de données de fabrication. Litmus offre également un outil, Litmus Microsoft Edge Manager, pour approvisionner, configurer et gérer les connecteurs, disponible sur la Place de marché Azure.
Microsoft a développé un connecteur pour rationaliser les données périphériques des systèmes industriels GE Proficy, tels que les PLC, les systèmes SCADA et autres interfaces homme-machine (HMI), vers les solutions de données de fabrication.
Une fois les données ingérées en périphérie, elles peuvent être transférées vers le cloud via plusieurs chemins :
Les clients peuvent choisir d’utiliser les services Azure actuels et d’ingérer des données dans le cloud via Azure Data Factory (pour les données par lots) et Azure Event Hubs/Event Grid (pour les données de flux). Ces données sont ensuite transmises à Fabric via Fabric Data Factory et Event Stream, respectivement.
Les clients peuvent choisir d’ingérer des données directement de la périphérie vers Microsoft Fabric, à l’aide de Fabric Data Factory et Event Stream.
Transformation des données dans Fabric et les solutions de données de fabrication
Une fois les données envoyées dans Fabric, elles sont transformées en une couche raffinée ou Silver pour être prêtes à être utilisées dans le graphique de connaissances des solutions de données de fabrication. Le protocole de données ISA-95 est une norme internationale qui facilite l’intégration des systèmes d’entreprise et de contrôle dans la fabrication. Il comprend un modèle en couches pour représenter la hiérarchie et les relations au sein d’une organisation de fabrication. Il permet au graphique de connaissances des solutions de données de fabrication de représenter les données d’usine de manière très précise, nuancée et opportune. Ces données constituent à leur tour la base du modèle Copilot pour fournir des informations précieuses sur les opérations en usine.
Modèle de copilote pour les opérations en usine sur Azure AI
Le modèle de copilote pour les opérations en usine sur Azure AI accélère l’adoption réussie de la pile Microsoft Copilot par les partenaires en offrant des modèles, connecteurs et compétences prêts à l’emploi, mis en package dans un plug-in OpenAI standard.
Le modèle de copilote fournit :
Modèles d’invites spécifiques au domaine, compétences basées sur les données et connecteurs.
Validation approfondie des sorties du copilote, via le post-traitement, pour éviter les informations incorrectes.
Protections RAI pour garantir que seules des réponses pertinentes, sûres et responsables sont fournies dans le cadre de la fabrication.
Les partenaires peuvent également créer et enregistrer leurs propres modèles d’invite, compétences et connecteurs comme ils le souhairent, pour étendre les fonctionnalités du plug-in OpenAI de fabrication.
Applications
Les solutions de données de fabrication et le modèle de copilote pour les opérations en usine sur Azure AI sont conçus dès le départ dans un souci d’extensibilité. Les partenaires et les clients peuvent utiliser ces fonctionnalités pour améliorer les données existantes et les applications collaboratives de Microsoft et des ISV.
Applications de données : le graphique de connaissances des solutions de données de fabrication peut alimenter divers outils de données robustes. Il s’agit notamment des notebooks Fabric, des vues Power BI et des Power Apps de Microsoft, ainsi que des plateformes et applications de données partenaires.
Applications collaboratives : le modèle de copilote pour les opérations en usine sur Azure AI constitue une base pour la création de puissantes applications d’IA générative. Ces applications couvrent divers cas d’utilisation, depuis la collaboration dans Microsoft Teams et les copilotes Microsoft 365, ainsi que les expériences de copilote des partenaires de fabrication tels que Sight Machine et Rockwell Automation.
Important
Actuellement, un GSI ou ISV approuvé en version préliminaire est nécessaire pour la fourniture. Le Centre de solutions Microsoft Cloud continuera de fournir un accès actualisé aux offres des partenaires approuvés et de fournir un accès à ces offres via Microsoft AppSource et la Place de marché Azure.
Étapes suivantes
Prise en main des solutions de données de fabrication (version préliminaire) dans Microsoft Fabric