摘 要: 本文讨论了CIMS应用集成平台的产生背景和发展情况。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和系统结构，并对它们进行了比较。结合企业CIMS实施对集成平台支持工具的需求和计算机软件技术的发展趋势，探讨了CIMS应用集成平台的发展趋势。

关键词: 集成平台；计算机集成制造系统；信息集成；

分布环境企业实施CIMS首先要实现信息集成。因为它解决了企业各部门间因信息不共享、信息反馈速度慢、信息不全等造成的企业决策困难、计划不准确、库存量大、产品制造周期长等问题，提高了企业的现代化管理水平和整体经济效益。许多实施CIMS的企业通过信息集成已取得了显著经济效益。
无论是信息集成、功能集成，还是过程集成，都离不开软件工具的支持。因为企业集成水平的提高在很大程度上取决于软件系统集成水平，所以良好的软件支持工具可以帮助企业实现CIMS应用的快速集成。集成平台与集成框架就是企业应用的一种先进集成支持工具。
CIMS应用集成平台的产生首先来自企业实际应用对软件系统的需求，其次来自于计算机软件技术本身发展的要求。软件技术的发展越来越明显地表现出以下特征：软件系统越来越庞大，但是软件系统内部组成模块的规模却越来越小；软件系统的功能越来越复杂，但是系统的开放性却越来越好。计算机应用软件正在向着不依赖于特定的硬件和操作系统以及具有高度可重用性的方向发展。开发CIMS应用集成平台的目的就是为企业实施CIMS提供开放的、易维护的、可重构的应用开发与系统运行的集成支持工具。
1 CIMS应用集成平台的概念、功能和基本特性
企业实施CIMS的实践给CIMS应用集成平台提出了明确的需求。这些需求可以归纳为：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。能够满足这些需求的CIMS应用集成平台就是比较理想的软件支持工具。
1.1 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。
1.2 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。

(4)应用开发工具：一组帮用户开发特定应用程序的支持工具，以简化用户应用程序的开发工作。
(5)管理应用程序: 它是CIMS应用集成平台的运行管理和控制模块。负责CIMS应用集成平台的系统静态和动态配置、集成平台应用运行管理和维护、 事件管理和出错处理等。
1.3 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。
(4)支持异构分布环境，提供一致透明的数据访问。支持现有应用、已有信息资源的集成和重用。
(5)根据企业对Internet服务的需求，提供相应的Internet服务功能。
2 集成平台的研究和发展状况
2.1 集成平台的发展过程
集成平台经历了逐步发展的过程。早期对集成平台概念的理解是把平台当成支持\应用编程\的基础，即通过应用编程接口（API）的方式给应用编程提供通用服务。早期集成平台的结构就是如图2.1(b)中所示的IBM的系统使能和应用使能的结构。其优点是应用软件的开发可以在较高的层次上进行，无需象传统的软件开发那样从操作系统逐层向上进行（图2.1(a)）。
采用这种结构的集成平台软件产品有DEC公司的BASEStar、Hilco公司的Monitrol。这些早期集成平台产品的缺点是：每个平台基本上都是运行在单一的或少数的硬件平台和操作系统环境上，支持异构分布环境能力差；每个平台都是针对某个具体应用领域（如车间控制器）开发的，覆盖范围小；这些平台本质上都是应用软件开发平台，集成其它应用的能力不足。
90年代初陆续出现了一批能够支持异构环境的集成平台产品，为了支持异构分布环境和在更广的范围内支持应用开发，新的计算机软件设计思想、标准和方法在集成平台产品的设计开发中得到了应用。这些思想和方法包括中件概念、客户/服务器结构、面向对象方法、开放性互连标准（OSI）、分布计算环境（DCE）和CORBA标准。图2.1(c)给出当今集成平台的系统分层结构。其中通信服务、信息服务和功能服务可提供通用的系统服务功能，它们相当于集成平台的中件层。由于应用领域已经扩展到全企业的范围，因此应用编程接口从功能上分成通用的接口和一组专用的特定应用领域的编程接口，并且在集成平台中供了应用开发支持工具。
2.2 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。如Wright-Patterson空军基地等单位进行的EIS项目;IBM、Motorola、GE等10家公司（单位）参加的企业集成框架研究项目；由美国制造技术委员会等单位主持的DAPro项目；欧洲ANSA(Advanced Networked Systems Archi- tecture)和欧共体ESPRIT/ISA项目共同研制的开发环境ANSAware；欧共体CCE项目等。
比较而言，欧洲研究机构的研究偏重于提供应用集成的机制和接口，强调集成开发环境。它的特点是其体系结构的出发点多数是基于CIMOSA体系结构和集成基础结构（IIS）。
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：
2.2.1 Monitrol/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。Monitrol/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。
BASEStar是DEC公司开发的用于车间控制的集成平台。它侧重于解决不同厂家设备之间的互连，该平台提供了多厂家设备的一种MMS视图，并通过一个通用的接口来实现。BASEStar还提供了较强的数据管理手段及统一的网络服务（基于DECnet），可实现对分布数据的处理。
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