0　引　言  

    我们即将迎来的21世纪将是信息技术飞跃发展和普及的时代。信息技术将给21世纪的社会和经济发展带来革命性的变化，它将加速世界各国经济的全球化、一体化进程，并将进一步加剧21世纪制造企业所面临的持续多变、不可预测的激烈的竞争环境，它也将促进制造企业内部模式的变革。基于此种形式，国际上提出了许许多多的面向21世纪的先进的制造系统哲理和发展模式。
    各种先进制造系统(如敏捷制造系统、分形公司等)均把企业在不断变化、不可预测的经营环境中的快速应变和重构能力作为核心要素进行研究，这种能力是制造企业在激烈竞争的市场中生存和发展的关键。先进制造系统的基本特征是采用标准化和专业化的计算机网络，在信息集成和共享的基础上，以分布式结构连接各类企业构成动态联盟企业，从而快速、高效地实现企业内外部资源(包括管理、人、技术)合理、优化地配置，以便赢得市场竞争。
    信息集成框架经历了逐步发展的过程。早期对信息集成框架的理解是把它当成“应用编程”的基础，即可使应用软件的开发在较高的层次上进行。90年代，信息集成框架采用了许多新的思想和方法，如中件概念、客户/服务器结构、面向对象方法等，它不仅能够支持异构分布环境下的物理集成，而且力图支持企业产品生命周期全过程的集成。
    可以看出，虽然现有的多数的信息集成框架系统力图将整个产品生命周期中产品信息和与产品相关的过程信息进行全面控制和管理，但却依然局限于企业内部数据(尤其是企业内部工程设计部门的数据)的管理而没有考虑先进制造系统中动态联盟各企业间的数据管理；现有的信息集成框架系统依然是以产品为核心的信息集成为主要集成模式，缺乏对先进制造系统中更高层次的企业集成的描述。

    1　先进制造系统信息集成框架需求分析

    笔者认为先进制造模式的基本结构是由员工(E)、管理(M)、技术(T)、产品(P)和信息(I)等基本要素组成的一个动态系统结构。其中，通过信息(I)，员工(E)、管理(M)、技术(T)、产品(P)达到完全集成，I是E、M、T、P的结合点。因此，先进制造系统信息集成框架应为先进制造系统动态联盟企业的集成提供信息支撑环境和条件，应成为先进制造系统关键使能技术之一。
    先进制造系统信息集成框架如何保证它自己的快速重构能力?如何保证它自己能支持不断变化的要求而不被淘汰?为了使企业快速响应全球市场竞争环境，先进制造系统信息集成框架不仅要支持企业信息管理系统能随市场需求快速重构和集成，而且要保证系统在重构后的稳定和坚固。因此，先进制造系统信息集成框架应具有如下的特征需求。
    (1)实施先进制造系统的关键在于建立企业动态联盟，即企业间集成。企业集成的过程就是资源合理配置和重组的过程，这种资源包括组织、技术、设备、具有技术和技能的人等。先进制造系统是以产品或服务的生产任务为核心，通过任务的定义和分解，选择、配置、重组资源，建立动态联盟虚拟企业。因此，先进制造系统信息集成框架的功能模型应是以“任务”为核心的企业间集成管理模型，该模型实现以“产品”为核心的管理模式向以“任务”为核心的管理模式的转变。
    (2)为了满足先进制造系统中不同企业不同部门的复杂计算环境及不同的功能需求，同时还要求支持制造企业地理分布性的不同，先进制造系统信息集成框架的体系结构应是一种具有可重构、可重用和规模可变性的信息服务公共平台。
    综上所述，先进制造系统信息集成框架应是一开放式的集成管理框架。其中的前端管理为最终用户提供统一的图形用户截面，用户不用考虑操作从哪些具体系统获得数据；信息服务平台基于网络、数据库、面向对象技术和开放式C/S及B/S分布处理结构，实现企业间应用程序、多种数据源等的封装和集成，从而解决分布、异构环境下不同应用系统间的信息集成与共享；功能模型是整个先进制造系统动态联盟企业管理的核心，它是对企业间集成的形式、结构化的描述，它是建立在信息集成和共享的基础之上的更高层次上的集成模式。 

    2　先进制造系统信息集成框架功能模型  

    先进制造系统信息集成框架的功能模型是关于企业间集成的结构化、形式化的描述，是支持动态联盟企业建立与优化运行的参考系统结构。本文所设计的模型是以“任务”为核心的企业间集成管理模型，该模型采用面向对象的方法，多视图、多层次、动态地描述企业间集成。
    先进制造系统信息集成框架的功能模型首先包括四个视图，即产品视图、组织视图、信息视图和辅助视图。其次包括任务定义和分解的多个层次，例如虚拟企业层、动态联盟中各实体企业层、各实体企业内部各项目组层等。
    (1)产品视图。描述产品结构、设计信息及相关的电子文档，它由产品结构树模型、配置和版本等组成，是产品信息的综合表现。
    (2)组织视图。描述参与产品生产全过程中的项目组、角色及人员的组织机构和权限。
    (3)信息视图。描述企业间和企业内部的静态信息、中间信息和动态信息。静态信息是关于企业的人、财、物等基础数据信息；中间信息是对静态信息和动态信息的处理的中间信息，例如各种报表等；动态信息是驱动静态信息产生和流动的信息，以及表征它们在生产各环节的状态信息。
    (4)辅助视图。描述整个生产任务过程中所涉及的制造设备、运输设备、车间、仓库等辅助资源的选择、配置、释放的关系与管理。
    以上四个视图从多个侧面描述了先进制造系统信息集成框架的功能模型，避免了单视图无法解决的信息缺乏问题。但四个视图并不是简单地拼凑，而是以任务为核心，通过任务的合理优化的定义和分解，自顶向下逐步细化、丰富并集成四个视图，并且上一个层次的所有内容将完全反映在下一个层次中。从而实现在目标一致性的范围内的功能模型的可重构性。

    3　先进制造系统信息集成框架信息服务平台

    先进制造系统信息集成框架的信息服务平台支持先进制造环境下的信息集成，它可分为系统级信息集成和应用级信息集成，它的信息集成主要体现在以下三个方面。  
    (1)对先进制造环境的适应性。先进制造环境下的数据信息的存储及处理环境具有环境的异构性及处理的分布性的特点。它的异构性不仅体现在不同硬件平台和网络环境上，还体现在不同操作系统和不同设计应用、存储环境上(如CAD应用系统，CAPP，MRPⅡ，ORACLE，SYBASE等)，甚至有的数据还直接存储在文件系统中。不仅如此，各种数据的生成场所和生成期等也各不相同，并且这些异构和分布数据也有着不同访问方式和规则。因此，信息服务平台应是以分布式网络、统一标准的中间件接口(TCP/IP协议、ODBC标准等)等作为它的环境支持，从而保证在异构性及分布性的环境下的数据共享，实现系统级的信息集成。
    (2)软件模块的可重构和可重用性。采用面向对象的方法和技术建立标准的对象模型(例如元对象模型、应用工具对象模型、接口对象模型等)，帮助用户在不同功能需求下的定制或扩展，以及实现不同应用系统的“即插即用”，为信息集成框架系统与其他应用系统的集成提供了快捷的手段，实现应用级的信息集成。
    (3)应用范围的可伸缩性。由于先进制造系统动态联盟企业的建立规模随产品生产任务的不同而有差别，因此，可以把先进制造系统信息集成框架分为多个不同功能的“域”，“域”和“域”间的连接通过网关、路由器、域名服务器、代理信息服务器等中间交换机构完成。从而不仅可以保证系统安全性，而且实现了应用规模的可增减。  

    4　结束语  

    先进制造系统是21世纪制造企业的主要模式，开展先进制造模式下的信息集成框架的研究，将为先进制造系统动态联盟企业的集成提供信息使能技术和信息支撑环境，为我国制造企业在先进制造模式下信息基础结构方面的探索研究提供了有意义的尝试。本文在进行多项CIMS应用工程实施的基础之上，对先进制造系统信息集成框架系统的需求进行了分析，详细研究了先进制造模式下的信息集成框架的概念模型——功能模型和信息服务平台。