FDT技術(shù)是由非盈利的FDT集團(tuán)開(kāi)發(fā)和維護(hù)的，自20世紀(jì)90年代首次推出以來(lái)，一直處于數(shù)字化的前沿。其目標(biāo)是授權(quán)智能企業(yè)獨(dú)立于平臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)通信協(xié)議和設(shè)備，以開(kāi)放和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)為中心的集成--推動(dòng)基于標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化解決方案在流程、混合和離散制造中的廣泛實(shí)施。
最近發(fā)布的FDT3.0規(guī)范支持FDTIIoTServer(FITS?)平臺(tái)，這將使自動(dòng)化供應(yīng)商能夠驅(qū)動(dòng)智能制造操作。FITS包括綜合安全性、用于IT/OT數(shù)據(jù)訪問(wèn)的OPC統(tǒng)一架構(gòu)(UA)服務(wù)器和用于移動(dòng)和遠(yuǎn)程訪問(wèn)的Web服務(wù)器，允許在整個(gè)制造部門(mén)建立統(tǒng)一的、基于標(biāo)準(zhǔn)的、獨(dú)立于平臺(tái)的、信息驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)模型。
FDT智能制造功能的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素是其核心技術(shù)組件--設(shè)備類型管理器(DeviceTypeManager?，DTMS?)，它運(yùn)行著新的FDT3.0標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)展中的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能設(shè)備解決方案
FDT/DTM用于簡(jiǎn)單和復(fù)雜的設(shè)備，它包含定義每個(gè)儀器所包含的所有參數(shù)和功能的應(yīng)用軟件。DTM封裝了所有特定于設(shè)備的數(shù)據(jù)、功能和業(yè)務(wù)規(guī)則，如設(shè)備結(jié)構(gòu)、通信能力、內(nèi)部依賴關(guān)系和人機(jī)界面(HMI)結(jié)構(gòu)。
FDT標(biāo)準(zhǔn)包含了許多特定的DTM類型，包括設(shè)備DTMS、解釋器DTMS、通用DTMS、通信DTMS和網(wǎng)關(guān)DTMS。這些DTMS提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化的通信方式，同時(shí)完全獨(dú)立于制造商、設(shè)備類型、系統(tǒng)或IT/OT協(xié)議來(lái)交換信息，這些協(xié)議用于從小型桌面環(huán)境到企業(yè)范圍的服務(wù)器/云體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程序。
新一代DTMS通過(guò)嵌入FDT服務(wù)器上的OPC UA服務(wù)器自動(dòng)提供設(shè)備數(shù)據(jù)和健康信息，用于FDT 3.0體系結(jié)構(gòu)，資產(chǎn)管理現(xiàn)在可部署為云服務(wù)，作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)或Industrie 4.0倡議的一部分。這種架構(gòu)“扁平”了自動(dòng)化金字塔，以便任何需要設(shè)備數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序都可以通過(guò)DTM直接從OPC UA檢索數(shù)據(jù)。
隨著業(yè)務(wù)邏輯向Microsoft.NET Core技術(shù)和用戶界面向基于Web的技術(shù)轉(zhuǎn)移，F(xiàn)DT 3.0 DTMS進(jìn)一步發(fā)展，從而使與資產(chǎn)相關(guān)的設(shè)備信息的表示更加多樣化。Web技術(shù)的使用使基于服務(wù)器的分布式體系結(jié)構(gòu)能夠提高移動(dòng)和遠(yuǎn)程訪問(wèn)解決方案的用戶體驗(yàn)。
與基于早期FDT1.2或FDT2.0標(biāo)準(zhǔn)的DTMS不同，F(xiàn)DT3.0DTMS在HTML5.0開(kāi)發(fā)中使用響應(yīng)性觸摸屏功能，這是平板電腦和智能手機(jī)必須使用的特性。這確保了在今天的移動(dòng)設(shè)備上找到的熟悉的接口是DTM環(huán)境不可或缺的一部分。
利用現(xiàn)代一體化發(fā)展環(huán)境
隨著FDT3.0標(biāo)準(zhǔn)的引入，F(xiàn)DT集團(tuán)發(fā)布了相關(guān)的FDT3.0DTM通用組件工具包，以幫助供應(yīng)商社區(qū)使用現(xiàn)代化的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)啟動(dòng)FDT開(kāi)發(fā)。更新的FDT 3.0 DTM通用組件--行業(yè)中唯一獨(dú)立于平臺(tái)的測(cè)試工具--有助于最小化工程工作、簡(jiǎn)化DTM認(rèn)證和縮短新產(chǎn)品的上市時(shí)間。
當(dāng)DTM通用組件工具包首次以FDT2.0標(biāo)準(zhǔn)引入時(shí)，它們的主要目的是提供更好的互操作性，并幫助儀器公司加快其DTM開(kāi)發(fā)活動(dòng)。FDT3.0增強(qiáng)了這一功能，同時(shí)利用了工具包中嵌入的數(shù)十年公認(rèn)的行業(yè)專門(mén)知識(shí)。
從FDT 2.0到當(dāng)前FDT 3.0標(biāo)準(zhǔn)對(duì)FDT通用組件的增強(qiáng)極大地提高了它們對(duì)DTM開(kāi)發(fā)人員的易用性，從而有助于在新的當(dāng)代環(huán)境中減少相關(guān)開(kāi)發(fā)程序的時(shí)間和精力。該工具包的新功能將使尋求將產(chǎn)品與競(jìng)爭(zhēng)區(qū)分開(kāi)來(lái)的公司受益。這些功能旨在讓dtm開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)專注于設(shè)備功能、web UI和其他定制應(yīng)用程序功能的增值參數(shù)配置文件。
圖：FDT設(shè)備DTM接口和設(shè)備特定功能
FDT 3.0 DTM通用組件支持的最新增強(qiáng)FDT功能包括平臺(tái)獨(dú)立性、高級(jí)Web用戶界面(UI)、自動(dòng)啟用的OPC UA兼容性、自定義圖形參數(shù)化和嚴(yán)格的DTM安全性。
由于FDT3.0DTM通用組件完全獨(dú)立于平臺(tái)--允許基于FDT的解決方案具有跨平臺(tái)功能--它們可以用于領(lǐng)先的計(jì)算平臺(tái)，如Apple、Linux和Windows。這種方法允許用戶保留設(shè)備固件制造的首選環(huán)境，同時(shí)確保統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)方法。此外，Web技術(shù)的使用使得通過(guò)將用戶界面與服務(wù)器分離來(lái)創(chuàng)建真正的分布式體系結(jié)構(gòu)成為可能。客戶機(jī)、服務(wù)器和DTMS都很細(xì)，可以托管在任何平臺(tái)上。
FDT3.0DTM通用組件對(duì)于推動(dòng)以創(chuàng)建OPC UA信息模型為中心的開(kāi)發(fā)計(jì)劃至關(guān)重要。使用這些工具，OPC UA是自動(dòng)啟用的DTMS-這意味著不需要額外的編碼或工作。OPC UA的本機(jī)集成使得為廣泛的目的發(fā)布數(shù)據(jù)成為可能。這將為終端用戶提供一種開(kāi)箱即用的解決方案，用于訪問(wèn)dtm信息并將其提供給基于云的應(yīng)用程序。
FDT 3.0標(biāo)準(zhǔn)及其DTM通用組件支持安全的DTM部署過(guò)程，使開(kāi)發(fā)人員能夠打包和簽署DTMS，并向客戶提供經(jīng)過(guò)FDT集團(tuán)測(cè)試和認(rèn)證的保證。更新后的安全措施還提供了不可否認(rèn)和篡改的證據(jù)，這樣用戶就可以確信他們的dtms的來(lái)源，并且知道他們的功能沒(méi)有被第三方改變。
部署創(chuàng)新的智能設(shè)備DTM業(yè)務(wù)模型
從業(yè)務(wù)角度看，F(xiàn)DT 3.0標(biāo)準(zhǔn)使自動(dòng)化公司能夠部署新的、創(chuàng)新的設(shè)備DTM業(yè)務(wù)模型，這些模式利用了改進(jìn)的互操作性、本地OPC UA支持、提供定制和移動(dòng)訪問(wèn)功能的現(xiàn)代Web UI、簡(jiǎn)化的dTM認(rèn)證和云存儲(chǔ)庫(kù)功能，以及更容易的開(kāi)發(fā)工具，以幫助減少基于智能dTM的新產(chǎn)品的市場(chǎng)時(shí)間。
例如，使用FDT3.0DTM通用組件的公司將減少DTM開(kāi)發(fā)和認(rèn)證的成本和工作量。FDT3.0DTM通用組件包括數(shù)千行預(yù)編寫(xiě)和測(cè)試代碼，以確保DTM基本代碼符合FDT標(biāo)準(zhǔn)。因此，這個(gè)健壯的工具包使DTM開(kāi)發(fā)人員不必編寫(xiě)和調(diào)試大量自己的代碼。他們不再需要成為FDT技術(shù)的專家，而是可以專注于用先進(jìn)的功能來(lái)增強(qiáng)他們的產(chǎn)品。
通過(guò)將FDT3.0dtm通用組件與支持其設(shè)備的獨(dú)特功能和UI的增值參數(shù)配置文件相結(jié)合，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)可以使用定制的解決方案，而不必學(xué)習(xí)fdt規(guī)范的所有技術(shù)細(xì)節(jié)。FDT3.0DTM通用組件幫助文件為優(yōu)化DTM開(kāi)發(fā)活動(dòng)提供一步一步的指導(dǎo).
此外，開(kāi)發(fā)人員還可以使用FDT3.0示例DTMS，演示如何利用FDT3.0DTM通用組件工具包的各種特性和功能。示例DTMS包括開(kāi)發(fā)人員可以應(yīng)用的基本功能，作為他們創(chuàng)建自己的DTM的起點(diǎn)。
通用組件還幫助設(shè)備供應(yīng)商遷移現(xiàn)有的FDT DTM 2.0業(yè)務(wù)邏輯以支持FDT3.0應(yīng)用程序。(業(yè)務(wù)邏輯在很大程度上可以保持不變，但需要更新為.NET Core技術(shù)，這可能涉及到轉(zhuǎn)換UI的一些工作。)這對(duì)于正在向FDT3.0技術(shù)過(guò)渡并尋求向客戶提供DTM信息的新方法的組織來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的好處。
具有FDT3.0的健壯的WebUI允許在任何瀏覽器中打開(kāi)DTMS，包括由現(xiàn)場(chǎng)人員攜帶的移動(dòng)設(shè)備。移動(dòng)應(yīng)用程序是FDT3.0DTMS功能發(fā)揮作用的一個(gè)具體例子。公司可以利用該技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化移動(dòng)平臺(tái)作為其服務(wù)功能的一部分，幫助站點(diǎn)工程師在遠(yuǎn)程幫助下解決問(wèn)題。
FDT3.0DTM通用組件還使開(kāi)發(fā)人員能夠處理DTM認(rèn)證過(guò)程中涉及的大多數(shù)測(cè)試用例，同時(shí)不需要測(cè)試和驗(yàn)證他們自己的軟件功能。使用工具包的預(yù)編寫(xiě)基本代碼，遵從性是自動(dòng)啟用的，并且不需要審查fdt規(guī)范來(lái)實(shí)現(xiàn)遵從性代碼。相反，開(kāi)發(fā)人員可以定制特定的設(shè)備功能和WebUI代碼。FDT3.0DTM通用組件還有助于開(kāi)發(fā)清單文件和使用開(kāi)放的包格式來(lái)簡(jiǎn)化DTM包的交付。
所有經(jīng)認(rèn)證的FDT 3.0 DTMS都符合Namur NE-107建議，該建議規(guī)定，運(yùn)營(yíng)商需要以一種簡(jiǎn)單和統(tǒng)一的方式-不論源設(shè)備-以一種簡(jiǎn)單和統(tǒng)一的方式觀察這一過(guò)程，以支持預(yù)測(cè)維護(hù)戰(zhàn)略。因此，DTMS對(duì)于旨在查看現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備健康狀況并隨后改進(jìn)維護(hù)工作流的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵的推動(dòng)因素。
最后，F(xiàn)DT集團(tuán)已經(jīng)為認(rèn)證的DTMS推出了新的FDThub存儲(chǔ)庫(kù)。這個(gè)存儲(chǔ)庫(kù)可以在云中或前提下，是DTM安全存儲(chǔ)和管理的地方，允許在有新的DTM更新時(shí)為終端用戶自動(dòng)設(shè)備發(fā)現(xiàn)和通知。有了FDThub解決方案，搜索DTMS的日子就結(jié)束了。供應(yīng)商社區(qū)現(xiàn)在可以使用用戶角色訪問(wèn)權(quán)限管理他們的DTM。
圖：FDT 3.0 DTM開(kāi)發(fā)和認(rèn)證過(guò)程
結(jié)語(yǔ)
隨著FDT3.0DTM通用組件的提供，以及它們優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化和兼容DTMS開(kāi)發(fā)的能力，設(shè)備供應(yīng)商可以實(shí)現(xiàn)許多重要的技術(shù)和業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)。首先，它們可以提供新一代健壯的DTMS，滿足客戶的期望。其次，他們可以利用現(xiàn)代工業(yè)設(shè)施中連接傳感器到云系統(tǒng)的技術(shù)改進(jìn)，支持工業(yè)自動(dòng)化的新時(shí)代。最后，它們可以更快地向市場(chǎng)交付新的DTMS，從而提高其利潤(rùn)。
（作者：Robert Hartmann和Michael Gunzert CodeWright博士）
