當今快節奏、按訂單生產的制造環境嚴重依賴于整個企業的信息自由流動。制造商不僅需要信息來高效地制造產品,還需要捕獲對記錄質量至關重要的信息,
以便建立審計跟蹤以滿足客戶和監管要求。不幸的是,越來越多的技術和軟件應用程序不使用相同的語言,這常常阻礙信息的自由流動。
長期以來,信息和控制技術以及制造軟件應用程序一直用于提高制造效率并推動持續改進。例如,PLC 可用于自動化制造過程。數據庫可用于組織滿足客戶訂單
所需的調度和產品規格數據。商業智能應用程序可以提供有關如何處理工作訂單的見解以及對關鍵績效指標的分析。
在過去的十年中,制造商在兩大領域進行了投資:業務系統應用和車間技術。業務系統應用包括企業資源規劃、商業智能、客戶服務、維護管理等驅動業務的應用。
為了推動生產,公司投資了廣泛的車間技術,包括:PLC、HMI、條形碼、視覺、尋呼機、字幕、電子郵件和數據庫等。在這兩個領域,公司都建立了企業標準,

以努力從開發和支持的角度實現一致性和效率。
展望未來,優化制造商在業務系統應用程序和車間控制方面的投資將需要采用數據傳輸基礎設施,該基礎設施同樣為企業拼接提供標準——將業務應用程序和車間技術無縫連接時尚。
今天的問題是很少有應用程序和技術使用同一種語言——沒有通用的翻譯器。
數據傳輸實用程序 (DTU) 是一種翻譯器,一種中間件技術,可解決企業拼接框架內的兩個實時數據管理功能:1) 技術和應用程序之間的快速、透明、可靠的連接,以及
2) 簡化的邏輯處理 –定義與任何兩種技術或應用程序之間的數據移動相關的詳細信息的觸發器。DTU 使制造操作中的每個應用程序和技術都能像從一開始就設計為一起工作一樣運行。
數據傳輸實用程序架構提供了許多好處,包括:
更快地適應商業環境的變化
從數據傳輸的角度對應用程序進行微小的更改,而無需給工程師或系統分析師帶來負擔
減少或消除編寫自定義代碼和復雜應用程序的時間
隨著組織在技術和應用程序方面的現有和未來投資被利用而不是被替換,隨著時間的推移和多個集成項目降低開發成本。企業連接趨勢
DTU 市場最近出現,公司正在轉向專用數據傳輸技術,原因如下:1) 提高產品質量和整體生產力的迫切需求,2) 越來越多的應用程序和技術今天正在部署需要集成,
3) 上市時間,這迫使開發人員/工程師在壓縮或縮短的時間框架內構建應用程序,以及 4) 軟件和技術供應商采用行業接受的開放標準,
使 DTU 能夠通過創建與這些開放標準的鏈接來連接廣泛的應用程序和技術,以及 5) 與使用傳統軟件方法解決連接問題相關的成本。
迄今為止,連接需求已通過各種方法得到解決,包括:
a) 自定義 Visual Basic 和/或 C++ 代碼,b) 人機界面 (HMI) 產品——主要利用自定義 VBA 和腳本,以及 c) 制造執行系統 (MES) ) 或業務系統應用程序解決方案,
其數據收集能力有限,可滿足其特定軟件應用程序的最低要求。
越來越多的應用程序和技術都共享對實時數據的基本需求,這造成了傳統集成方法不再可行的技術斷點。以下說明了這種趨勢導致的連接可能性和相關交易數量的增加。
企業拼接驅動程序
數量增加應用程序和技術連接和事務

如下圖所示,通過點對點自定義程序或獨立驅動程序或接口將一些應用程序連接到一些技術是一回事。

然而,將許多應用程序連接到許多技術是另一回事。

概念 DTU 架構
DTU 為程序員和開發人員提供了一種用戶友好的方式來建立與范圍廣泛且數量不斷增加的應用程序和技術的鏈接。在非常簡單的層面上,識別數據傳輸實用程序角色的信息
技術解決方案具有三個組件,包括:1) 業務應用或表示層,2) 數據傳輸層,以及 3) 技術層。下面說明了這種簡單但更靈活的架構方法:

除了提供技術和應用程序連接或轉換功能外,DTU 還結合了先進的觸發邏輯,用于根據時間或事件安排自動數據傳輸。DTU 通常提供一個簡單、用戶友好的界面,使對數據流要求有過程級別理解的個人能夠配置實用程序以滿足給定應用程序的特定需求。DTU 還允許開發人員重新格式化或操作他們正在傳輸的數據。
在典型的設施中,DTU 提供車間技術集成以及車間到頂層業務應用程序集成。DTU 為公司提供了選擇旨在滿足非常特定需求的最佳軟件應用程序的選項,而不是選擇試圖以一刀切解決方案解決廣泛需求的單片包。
DTU 使公司能夠選擇一流的技術——通常具有豐富的產品功能和具有競爭力的價格——因為 DTU 以無縫且廉價的方式將這些應用程序和技術組合在一起。
需求的多樣性決定了可以配置為匹配工廠模型和業務規則的軟件實用程序。其結果是一個更敏捷的架構,能夠以無中斷的方式快速添加新的應用程序和技術。
數據傳輸實用程序的要點
DTU 通過提供與各種技術的連接,為開發人員提供了一種標準、可靠的方式來在整個工廠中移動數據。它們充當連接應用程序和技術的信息中心
。如果沒有 DTU,開發人員如果不編寫大量自定義代碼或使用有限的 PLC、HMI 和 MES 軟件產品來處理數據傳輸,就無法在其操作中輕松連接越來越多的技術和應用程序。
以下重點介紹了解決數據傳輸要求的軟件工具所必需的基本功能。
易用性
DTU 應縮短開發時間并為客戶節省資金。工廠人員應該能夠輕松地建立連接、建立聯系并應用業務規則或觸發邏輯以進行數據交換,
而所需時間只是編寫自定義代碼或配置其他不太專注的軟件產品(例如在 MES 空間中發揮作用的軟件產品)的一小部分時間.
通過允許開發人員在構建解決方案時專注于創造力和創新,而不是構建數據傳輸實用程序或基礎設施,系統集成成本應該會大大降低。
即使是最復雜的數據交換規則或邏輯集,直觀的、基于向導的屏幕也應引導開發人員。
開放式連接
在大多數工廠中,一個復雜的因素是廣泛的技術和應用程序導致系統拼湊而成,每個系統都有自己的邏輯、數據結構和通信機制。
由于廣泛的開放標準、技術和應用協議,DTU 應該以不偏不倚的方式與盡可能多的技術或應用開放接口。從一種技術或應用程序遷移到另一種技術或應用程序應該是透明和一致的。DTU 應該是可擴展的——這意味著它應該很容易適應或適應新技術或行業采用的標準,以及與舊系統的接口。
可靠的連接
可靠性和數據傳輸完整性是必須的。DTU 必須可靠地保持連接并確保數據傳輸的完整性。先進的數據排隊算法必須保證傳輸的數據在數據傳輸事件發生的那一刻有效。這確保了應用程序中使用的數據是有效的。該產品應包含許多系統容錯功能。例如,如果數據傳輸命令未能成功執行(可能是因為外部設備或系統不可用),
則該命令被放置在失敗的命令隊列中。該技術應提供對任何失敗的命令隊列項的自動重試。熱故障轉移功能可確保應用程序在發生硬件故障時繼續運行。
未來連接
除了使當今的解決方案可靠工作的基本要素之外,DTU 還必須為通信技術的未來變化做好計劃。認為滿足您今天所有需求的系統將滿足您未來所有需求的想法是幼稚的。
解決方案應該使用可擴展的工具來構建,這些工具為未來的擴展提供了對現有系統影響最小的機制。DTU 應該采用模塊化方法,不僅允許 DTU 供應商更新通信接口,
還允許客戶創建自己的通信接口。
業務優勢
DTU 是一種車間和企業拼接技術——專注于解決控制相關業務和設施中不斷增長的數據傳輸需求。DTU 使通信鏈中的每項技術都能夠快速可靠地與鏈中的所有其他技術進行交互。
它允許工程師和開發人員專注于構建解決方案的創造力和創新,而不是構建集成代碼來連接不同的技術和應用程序。這導致解決方案具有更強大的功能,更易于開發、
成本更低且更易于部署和支持。
DTU 為改進整體規劃、執行和報告、卓越運營和員工生產力提供了一個平臺。DTU 使公司能夠選擇或構建一流的軟件應用程序,同時輕松地與傳統業務系統集成。
DTU 為開發人員提供標準或一致的基礎架構,用于在整個企業的技術和應用程序之間移動數據。它們通過使無縫集成以低成本成為現實,優化了對現有控制和信息系統的投資。
DTU 戰略使開發人員和工程師能夠發揮創造力和創新能力。對于典型的應用程序,超過 50% 的編寫代碼將屬于機器對機器或點對點集成的范疇。
這部分代碼通常很難對其他人進行故障排除和維護。數據傳輸實用程序使開發人員和工程師能夠專注于流程級別的關注點和業務邏輯,而不必擔心等式的幕后、詳細的連接部分。
DTU 方法比傳統方法更穩健可靠。自定義 VB 代碼或 HMI 應用程序通常不包含故障安全或事務完整性功能。因此,網絡連接的暫時丟失或應用程序的重新配置可能
會導致數據丟失或不可靠。
一些 DTU 策略的反對者會爭辯說,太多的應用程序控制權交給了第三方解決方案,但人們應該問兩個問題來確定這是否是解決方案的合理擔憂:
哪里需要控制?
控制權在哪里放棄?
對于大多數信息技術解決方案,支持人員需要控制傳輸對業務至關重要的信息的邏輯,而不是傳輸方法,而是傳輸“何時”、“何處”和“什么”信息。
在競爭激烈的商業環境中,何時、何地、什么,甚至“如何”很可能會隨著時間而改變。具有可擴展 DTU 的策略提供了更改所有這些驅動因素的能力,包括如何更改。
放棄的控制層只是定義的開放協議的實現。
在當今艱難的經濟時期,隨著競爭和監管壓力的增加,DTU 為公司提供了一種競爭武器,可以將他們的企業聯系起來,并將可操作的數據提供給從工廠車間到董事會的決策者。使用 DTU,您設施中的所有東西都可以作為一個整體進行通信。
數據傳輸實用程序示例應用程序
數據傳輸實用程序作為一個整體超越了各個行業,但每個垂直行業都找到了自己的方式來應用這些工具。以下列表描述了可以使用數據傳輸實用程序的幾種方式:
逐個作業將作業特定的構建數據下載到車間設備。掃描來自子裝配部件的條形碼信息,以便與構建數據進行比較。如果子裝配部件與構建單匹配,則啟用工具并允許將部件推進到下一個工作站。捕獲螺母扳手扭矩數據;將此與序列號或 VIN 號結合起來,以生成審計跟蹤。接收客戶廣播或訂單信息并驅動和先進的生產線排序制造過程。
從 PLC 和串行設備收集全廠數據,生成運營效率計算并將其分發到整個工廠的選框。通過電子郵件和尋呼機或 Web 前端以高級升級方式捕獲異常情況并提醒適當的人員。將各種第三方供應商的物料處理控制系統與包裹處理公司創建的分類管理系統集成,消除第三方供應商昂貴的自定義更改的需要,同時讓包裹處理公司控制未來的更改允許更大的機械積分器獨立性。將輸送機控制 PLC 集成到分揀管理系統中,使業務決策獨立于 PLC 制造商或平臺。
DTU 允許自動化供應商保持中立性和獨立性。消除對專有 PLC 通信模塊的需求,同時實現對應用程序的遠程支持。DTU 提供了一種處理高速數據事務的軟件方法,而不是 PLC 硬件模塊方法——這可以大大節省硬件和支持。 將各種控制和分揀應用程序與主控室人機界面(HMI)應用程序集成,為操作人員提供分揀操作狀態的實時可見性。將輸送機控制系統與用于高級管理報告系統的數據庫集成,為運營提供必要的利用率、停機時間和性能信息。無縫拼接包裹處理環境中常見的所有主要技術,包括 PLC、HMI、尺寸稱重掃描儀和數據庫,使技術能夠作為一個整體進行通信。將輸送機控制系統與電子郵件、尋呼和其他高級通知系統集成,及時向維護和操作人員提供設備故障通知。