製造データ ソリューションのリファレンス アーキテクチャ

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今日、世界中の製造企業は、広大かつ断片化されたデータ資産全体にわたる業務の管理において、前例のない複雑さに直面しています。 多くの ISV やベンダーがサポートするクラウドやエッジのさまざまなハードウェアやソフトウェアからデータを収集して分析する必要があります。 このような環境では、業務の全体像を把握するだけでも困難であり、その情報に基づいて迅速かつ効果的に行動することは不可能です。

製造業者は、データ資産の最新化と、洞察を生み出して問題を解決する AI の大きな可能性を組み合わせることが、ビジネスの将来を確保するための重要なステップであることを認識しています。 しかし、業務によって生成されたデータを統合し、解釈するには支援が必要です。 また、特定のニーズに迅速に対応するには、AI を効果的、安全、正確に活用する必要があります。

Microsoft Fabric の製造データソリューションは、MES、マシン、センサー、PLC、アプリケーションなどのさまざまなソースからデータを収集できます。 このデータは、製造業特有のデータ モデルとグラフに構造化され、運用の可視性を高める AI アシスタントなどのデータ駆動型アプリケーションに役立ちます。

現在の課題

製造業者は工場をデジタル変革したいと考えていますが、多数の異なるシステムにデータが分散しているため、課題に直面することがよくあります。 また、製造データ基盤を確立するために必要な複雑さと大量のデータ統合を処理できるデータ サイエンティストや AI エキスパートなどの専門技術者も不足しています。

場合によっては、製造業者は概念実証で AI の価値を証明できるものの、工場ネットワーク全体に AI ソリューションを拡張するために必要な技術インフラストラクチャ、データ基盤、リソースを備えていないことがあります。

Microsoft Fabric の製造データ ソリューションの利点

Microsoft Fabric の製造データ ソリューションは次のことができます。

  • 主要な MES プロバイダー、工場アプリケーション、IoT管理プラットフォーム向けの事前構築されたデータ取り込みプラグインを使用して、価値実現までの時間を短縮します。

  • さまざまな製造プロセスにわたってセマンティック グラフを構築します。

  • 生成 AI を使用して自然言語インターフェースのパワーを活用し、品質問題の解決、根本原因の分析など、特定の製造業のユースケースに対処します。

  • Microsoft Cloud for Manufacturing の統合された製造データ基盤を使用して、オペレーション全体にわたって生成AIソリューションの導入を加速し、再現性を高めます。

Microsoft Fabric の製造 データ ソリューション - リファレンス アーキテクチャ

Microsoft Cloud for Manufacturing は製造データ ソリューションの参照アーキテクチャを提供します。 一般的な推奨実装テクノロジの選択肢、用語、テクノロジの原則、一般的な構成環境、および適用可能なサービスの構成の概要を示します。

スクリーンショットは製造データ ソリューションの参照アーキテクチャを示しています。

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主要な段階/データフローは次のとおりです。

オンプレミス データ ソース

Microsoft Fabric の製造データソリューション アーキテクチャは、工場現場での業界データ ソースの取り込みから始まります。 このアーキテクチャには、プログラマブル ロジック コントローラー (PLC)、分散制御システム (DCS)、完全な製造実行システム (MES) などの運用技術 (OT) データを生成するシステムが含まれます。 また、エンタープライズ リソース プランニング (ERP) システムや関連データベースなどの関連する IT データ ソースも含まれる場合があります。

データの取り込み、正規化、コンテキスト化

OT データと IT データは、クラウドで使用する前に取り込まれ、正規化され、コンテキスト化される必要があります。 製造データ ソリューションで使用するために、データは OPC UA (IEC 62541) オープン標準形式でクラウドに送信されます。 OPC UA は、センサーからクラウドまでの産業データ モデリングと安全な通信を実現する、業界をリードする相互運用性標準です。 ソースデバイスまたはシステムは、このデータを対応するメタデータとともに提供します。 このデータは Microsoft Fabric に送信され、Parquet 形式で保存されます。

プレビューでは、製造データ ソリューションは、Microsoft と ISV パートナーの両方が提供するデータの接続、正規化、コンテキスト化のために複数のシステムの使用をサポートしています。

Azure IoT Operations は現在パブリック プレビュー中で、資産データをキャプチャし、エッジで処理して、Azure Arc 対応サービスを使用してクラウドに送信する Microsoft の包括的なソリューションです。 IoT オペレーションは、低遅延かつ高忠実度で産業エッジとの接続に使用され、強力なクラウド分析、アプリ、デジタル ツインをサポートするように構築されています。 詳細については、Azure IoT Operations とその機能およびサービスのデプロイ方法 を参照してください。

Azure Data Gateway は、企業のファイアウォールの背後にある オンプレミスの データベースに安全にアクセスするために必要な オンプレミスの コンポーネントです。 Edge ゲートウェイ システムにデプロイし、オンプレミスの データを Azure Data Factory、Azure Logic Apps、または Microsoft Fabric に直接 送信するように構成できます。 さまざまな オンプレミスの システムへの 50 を超えるコネクタが付属しています。

275 を超える産業用データ コネクタの構築済みポートフォリオを提供する Microsoft ISV パートナー Litmus は、Microsoft と提携して、標準化された OPC UA データをエッジから Fabric にシームレスに配信し、製造データ ソリューションでも使用できるようになりました。 Litmus は、コネクタのプロビジョニング、構成、管理を行うツール Litmus Microsoft Edge Manager も提供しており、Azure Marketplace で入手できます。

Microsoft は、PLC、SCADA、その他のヒューマン マシン インターフェイス (HMI) などの GE Proficy 産業システムからのエッジ データを製造データ ソリューションに効率化するためのコネクタを開発しました。

データはエッジで取り込まれた後、いくつかのパスを経由してクラウドに持ち込まれます。

ファブリックおよび製造データソリューションにおけるデータ変換

データが Fabric に到着すると、そのデータは精製されたレイヤー、つまり Silver レイヤーに変換され、製造データ ソリューションのナレッジ グラフで使用できるようになります。 ISA-95 データ プロトコルは、製造業におけるエンタープライズ システムと制御システムの統合を容易にする国際標準です。 これには、製造組織内の階層と リレーションシップ を表す階層化モデルが含まれています。 これにより、製造データ ソリューションのナレッジ グラフは、工場データを非常に正確かつ詳細に、そしてタイムリーに表現できるようになります。 このデータは、Copilot テンプレートの基盤となり、工場の運営に関する貴重な洞察を提供します。

Azure AI での工場運営のための Copilot テンプレート

Azure AI の工場運営向けコパイロット テンプレートは、OpenAI 標準プラグインにパッケージ化されたすぐに使用できるテンプレート、コネクタ、スキルを提供することで、パートナーによる Microsoft Copilot スタックの導入を加速します。

コパイロット テンプレートは以下を提供します。

  • ドメイン固有のプロンプト テンプレート、データ グラウンディング スキル、およびコネクタ。

  • 誤った情報を避けるために、後処理によってコパイロットの出力を徹底的に検証します。

  • 製造現場において、関連性があり、安全で、責任ある対応のみが確実に行われるようにするための RAI ガードレール。

パートナーは、必要に応じて独自のプロンプト テンプレート、スキル、コネクタを作成して登録し、製造 OpenAI プラグインの機能を拡張することもできます。

アプリケーション

Azure AI 上の工場運営向けの製造データ ソリューションとコパイロット テンプレートは、拡張性を念頭に置いてゼロから設計されています。 パートナーと顧客は、これらの機能を使用して、Microsoft と ISV の両方の既存のデータとコラボレーション アプリケーションを強化できます。

データ アプリケーション: 製造データ ソリューションのナレッジ グラフは、さまざまな強力なデータ ツールを強化できます。 これには、Microsoft の Fabric Notebooks、Power BI ビュー、Power Apps、およびパートナーのデータ プラットフォームとアプリケーションが含まれます。

コラボレーション アプリケーション: Azure AI の工場運営用のコパイロット テンプレートは、強力な生成 AI アプリケーションを構築するための基盤となります。 これらのアプリケーションは、コラボレーションから Microsoft Teams そして Microsoft 365 コパイロット、および Sight Machine や Rockwell Automation などの製造パートナーからのコパイロットの経験も提供します。

重要

現在、配信には承認されたプレビュー GSI または ISV が必要です。 Microsoft Cloud ソリューション センター は、承認されたパートナー オファーへの最新のアクセスを引き続き提供し、 および Microsoft AppSource および Azure Marketplace 経由でこれらのオファーにアクセスできるようにします。

次の手順

Microsoft Fabric でのヘルスケア データ ソリューションの使用を開始する.