CIMS应用集成平台技术的现状与发展趋势

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摘 要：本文介绍了cims应用集成平台的发展情况，给出了CIMS应用集成平台的定义、基本特性和功能，介绍了国内外几种典型集成平台产品的基本功能，探讨了CIMS应用集成平台的发展趋势。

关键词：集成平台；概念；发展；趋势

企业实施CIMS的实践给CIMS应用集成平台提出了明确的要求。这些要求可以归纳为：缩短应用开发和集成周期；提高企业CIMS的运行效率；降低系统维护费用；提供通用的通信和信息访问服务，使应用软件功能不依赖于特定的硬件系统、操作系统、网络协议和数据库管理系统（因此具有良好的可移植性）；提供通用的应用编程接口和图示化界面，方便用户使用；能够集成企业已有的系统和信息源，充分发挥企业过去在信息技术上的投资的效益；保证所开发的软件具有高度的可重用性。

一、CIMS应用集成平台的概念、功能和基本特性

（一）CIMS应用集成平台基本定义。

CIMS应用集成平台是一个支持复杂信息环境下CIMS应用开发、应用集成和系统运行的软件平台。它基于制造业信息特征，在异构分布环境（操作系统、网络、数据库）下提供透明、一致的信息访问和交互手段，对其上运行的应用进行管理，为应用提供服务，并支持CIMS信息环境下各特定领域应用系统的集成。

（二）CIMS应用集成平台的功能。

（1）通信服务：提供分布环境下透明的通信服务功能，使用户和应用程序无需关心具体的操作系统和应用程序所处的网络位置，而以透明的函数调用或对象服务方式完成它们所需的通信要求。

（2）信息服务：为应用提供透明的信息访问服务，使应用以一种一致的语义和接口实现对数据（数据库、数据文件、应用交互信息）的访问与控制。

（3）应用编程（集成）接口：是一组高层接口，以函数或对象服务的方式为用户提供更为专业化的服务，使用户可以方便地集成现有应用和开发新的应用。应用编程接口按照它们的通用程度又分为独立于应用的编程接口和依赖于应用的编程接口。

（三）CIMS应用集成平台的基本特性。

（1）为企业的经营、管理、生产和设计领域提供良好的应用编程接口和应用集成接口。

（2）提供支持CIMS应用开发、应用集成的应用开发工具、应用编程接口、应用原型系统。

（3）支持不同的企业规模和多种多样的企业信息环境。集成平台可为不同的企业规模和应用范围提供最佳的结构和功能配置，具有良好的可伸缩性。

二、集成平台的研究和发展状况

（一）国外集成平台研究及产品情况。

美国和欧洲一些研究单位对集成平台和集成框架的研究主要集中在建立企业内和企业间信息集成的框架。国际上，许多著名的大公司开发了许多集成平台产品，其典型产品有：①Monitrol/UX和BASEStar。Monitrol/UX是美国HILCO公司提供的一种车间控制软件开发平台，它允许用户根据特定或不同的制造环境和生产过程开发相应的应用。onitrol/UX的基本功能包括：实时数据库RT-DB、报警和事件管理、过程图形、统计管理图、趋势图、产生报告、数据输入表格、设备间通信、管道管理、一般数据管理和历史数据查询等。该平台由三部分组成：BASEStar核心（提供基本的平台服务，实时分布式的数据管理、报文传送、进程管理等），设备连接管理（提供独立于具体设备型号的访问及控制的通用功能），设备访问软件（完成车间设备特殊协议与设备连接管理模块通用协议的转换；②DAE和Plantworks。90年代末，IBM公司推出了其CIM体系结构，其集成框架由其结构内的系统使能器和应用使能器组成。前者由DAE平台实现，后者由Plantworks平台实现。DAE构成了CIM体系结构的基础，用户可以利用API进行应用程序与另一个应用、设备、数据库或人进行通信。DAE采用的是C/S模式，运行DAE的计算机既可以是客户，也可以是服务器，或同时是客户和服务器。DAE包括四种功能：通信服务、数据管理、设备管理和用户接口。Plantworks通过提供通用功能和接口来支持应用进行配置设计，它提供了一整套工具，包括数据显示、图形工具、报表、逻辑等。

（二）国内集成平台的研究状况。

近几年，集成平台研究和应用在我国发展较快，国家CIMS工程技术研究中心及其协作单位对“控制工作站开发平台”和“调度控制平台原型系统”进行了开发和研制。控制工作站开发平台的主要功能为实时监控、作业计划生成、数据管理和生产统计，并提供支持工具。该平台由四个子平台和独立的用户接口组成。这四个子平台分别是运控开发子平台、界面开发子平台、数据库子平台、通信子平台。调度控制平台原型系统具有五个比较独立的应用模块，分别是人机图形界面、实时数据库、作业调度、作业监控、运行仿真。该原型系统中采用了对象和类的概念，将应用和实际设备用对象加以描述。此外，国内其它许多单位也从不同的应用角度对CIMS应用集成平台进行了研究。

三、CIMS应用集成平台的发展趋势

分析国内外应用集成平台的现状及发展趋势，结合企业对集成平台提出的要求，以及计算机软件技术的发展状况，我们认为CIMS应用集成平台的发展方向是：

（一）为企业实施CIMS提供全方位、全生命周期的支持，方便现有应用的集成。

这些支持包括提供通用的通信服务、信息服务和面向应用领域的应用开发工具、原型系统和应用集成接口。在全企业范围内，支持CIMS应用的设计开发、运行和维护的各个阶段。

（二）既支持企业的信息集成，又支持功能集成和过程集成。

并行工程、敏捷制造和虚拟制造等概念和方法的出现，要求集成平台不但能够支持企业的信息集成，还能支持企业的功能集成和过程集成。集成平台应当提供开放的、面向应用领域的应用集成接口，实现应用间的功能集成。随着企业经营过程分析和使能技术的发展，过程集成已经逐渐付诸实施。基于工作流管理方式实现，过程集成是一个可行途径。