CIMS技術(shù)是一項(xiàng)大型綜合性現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)，目前我國(guó)中小企業(yè)由于各種限制，實(shí)現(xiàn)CIMS相對(duì)困難。但是，中小型企業(yè)可根據(jù)自身的現(xiàn)有條件，研究構(gòu)造適合自身特點(diǎn)的CIMS系統(tǒng)，成功構(gòu)建眾多中小型企業(yè)的CIMS系統(tǒng)可以極大地提升競(jìng)爭(zhēng)力。CIMS工程是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，文章從對(duì)中小型企業(yè)CIMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究和分析入手，就如何采用相應(yīng)的技術(shù)方法和具體產(chǎn)品來(lái)構(gòu)建實(shí)際系統(tǒng)，給出了中小型企業(yè)CIMS系統(tǒng)架構(gòu)以及迅速有效構(gòu)建中小型企業(yè)CIMS系統(tǒng)的技術(shù)方法。

1 CIM技術(shù)和CIMS系統(tǒng)

    CIM(Computer Integrated Manufacturing)即計(jì)算機(jī)集成制造是信息時(shí)代的一種組織、管理企業(yè)生產(chǎn)的理念，它以實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息集成為主要標(biāo)志，以部門(mén)間計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行為基礎(chǔ)，以增強(qiáng)企業(yè)包括產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品質(zhì)量保證及管理體制等多方面在內(nèi)的企業(yè)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)和對(duì)市場(chǎng)變化的反應(yīng)能力為目標(biāo)，最終目的是提高企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的綜合實(shí)力。它表達(dá)了一種符合信息化社會(huì)特征的思維方式，代表了當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)即計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)則是按照CIM的原理構(gòu)造的物理實(shí)體或技術(shù)的總稱，它將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期(從市場(chǎng)需求分析到最終報(bào)廢處理)的各個(gè)階段。通過(guò)信息集成、過(guò)程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行，達(dá)到人(組織、管理)、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三要素的集成，以加強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)間、質(zhì)量、成本、服務(wù)、環(huán)境管理，從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。CIMS系統(tǒng)包括與企業(yè)各部門(mén)相對(duì)應(yīng)的各個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如CAD、CAM、MIS等，這些系統(tǒng)所涉及的技術(shù)幾乎達(dá)到所有制造業(yè)中各種傳統(tǒng)技術(shù)的信息技術(shù)的總和。CIM是組織管理企業(yè)生產(chǎn)的理念，CIM技術(shù)是實(shí)現(xiàn)理念的各種技術(shù)總稱，CIMS則是以CIM為理念的一種企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)。

2 中小型企業(yè)CIMS的結(jié)構(gòu)和組成

    我國(guó)中小型企業(yè)是指工人數(shù)2000以下，或銷(xiāo)售額30000萬(wàn)以下，或資產(chǎn)總額40000萬(wàn)以下的企業(yè)。中小型企業(yè)是襄樊及其它地區(qū)制造企業(yè)中的絕大多數(shù)，從數(shù)量上講是企業(yè)的主體。當(dāng)前襄樊地區(qū)中小型企業(yè)面臨很多困難：生產(chǎn)規(guī)模小，市場(chǎng)信息不靈，新產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)且不符合市場(chǎng)需求，專業(yè)分工不明確、小而全，庫(kù)存太大導(dǎo)致占用資金多，采購(gòu)不及時(shí)導(dǎo)致生產(chǎn)線停工，成本核算不細(xì)，缺少高效靈活的銷(xiāo)售網(wǎng)等等。為更好的適應(yīng)市場(chǎng)需求，提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，中小型企業(yè)應(yīng)當(dāng)構(gòu)建內(nèi)部信息化管理和外部網(wǎng)絡(luò)化營(yíng)銷(xiāo)體系，加強(qiáng)信息應(yīng)用能力，控制成本，提高效率，縮短響應(yīng)客戶的時(shí)間，創(chuàng)造和維持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這就需要實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化，CIMS技術(shù)正是其所需。中小型企業(yè)對(duì)信息化的要求是投資少，見(jiàn)效快，在較短的時(shí)間內(nèi)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益�？梢�(jiàn)，中小型企業(yè)的信息化是循序漸進(jìn)的過(guò)程。中小型企業(yè)CIMS應(yīng)以企業(yè)生產(chǎn)和管理中的主要部門(mén)和關(guān)鍵部分為對(duì)象，開(kāi)發(fā)和建設(shè)能迅速提高企業(yè)生產(chǎn)和管理水平，能取得顯著效益的CIMS系統(tǒng)。

    從襄樊地區(qū)及其它地區(qū)中小型企業(yè)的實(shí)際情況出發(fā)，CIMS系統(tǒng)可分為四層，即PCS/MES/ERP/DSS四層結(jié)構(gòu)模型。第一層是生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)(Process Control System，PCS)，它由生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成。生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)完成生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)。它面向車(chē)間的生產(chǎn)制造設(shè)備、生產(chǎn)工藝和流程的自動(dòng)化系統(tǒng)，處于CIMS最低層，是中小型CIMS的核心部分。第二層是生產(chǎn)管理系統(tǒng)(Manufacturing Execution System，MES)，該系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)ERP層制定的生產(chǎn)計(jì)劃，利用生產(chǎn)資源，生產(chǎn)方法和實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)信息快速低成本地制造高質(zhì)量產(chǎn)品。其生產(chǎn)活動(dòng)包括訂單管理、設(shè)備管理、庫(kù)存跟蹤、物流、數(shù)據(jù)采集以及維護(hù)管理、質(zhì)量控制、生產(chǎn)成本核算與分析、性能分析等。系統(tǒng)匯集車(chē)間中生產(chǎn)活動(dòng)全過(guò)程的相關(guān)設(shè)備，是ERP和PCS之間的橋梁。由于MES與生產(chǎn)直接相關(guān)，所以不同企業(yè)，MES的結(jié)構(gòu)和組成大不相同，因此，MES必須根據(jù)企業(yè)具體需求和實(shí)際情況設(shè)計(jì)建設(shè)開(kāi)發(fā)方案。MES的開(kāi)發(fā)建設(shè)是企業(yè)CIMS軟件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。第三層是企業(yè)資源管理系統(tǒng)(Enterprise Resource Plan，ERP)。該系統(tǒng)完成產(chǎn)品銷(xiāo)售，原材料進(jìn)銷(xiāo)，財(cái)務(wù)、人力資源和庫(kù)存管理。它實(shí)現(xiàn)資金、物流和人力資源一體化，其核心管理思想是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈的有效管理，主要體現(xiàn)在：1)對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈資源進(jìn)行管理；2)精益生產(chǎn)、同步工程和敏捷制造；3)實(shí)現(xiàn)事先計(jì)劃和事中控制。ERP系統(tǒng)是面向企業(yè)管理部門(mén)的信息系統(tǒng)。

    第四層是企業(yè)決策支持系統(tǒng)(Decision Support System，DSS)。用于對(duì)企業(yè)整體的生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)、庫(kù)存數(shù)據(jù)、銷(xiāo)售數(shù)據(jù)、財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)部門(mén)和管理部門(mén)人力資源使用數(shù)據(jù)，以及市場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，挖掘和分析，幫助企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)做出合理科學(xué)的決策。

    網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)組成了CIMS支持系統(tǒng)，它們是實(shí)現(xiàn)信息集成的關(guān)鍵技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互連，提供了信息通信能力，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將物理上分布的CIMS各功能分系統(tǒng)連起來(lái)，達(dá)到信息共享。網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)是由支持CIMS各分系統(tǒng)的開(kāi)放型網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)組成，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持資源共享、分布處理、分布數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)控制。CIMS網(wǎng)絡(luò)主要由生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)總線網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成。生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)總線網(wǎng)絡(luò)主要由各種自動(dòng)化設(shè)備、檢測(cè)和顯示儀表組成。網(wǎng)絡(luò)中有RS485/232，又有各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線及設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線相連，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在控制系統(tǒng)服務(wù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備之間通過(guò)OPC(OLE for Process Control)實(shí)現(xiàn)互操作。生產(chǎn)管理、ERP和決策支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就是企業(yè)管理使用的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。

    局域網(wǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、網(wǎng)卡、網(wǎng)線等)采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。

    CIMS環(huán)境下各功能分系統(tǒng)的信息都在一個(gè)結(jié)構(gòu)合理的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中進(jìn)行存儲(chǔ)和訪問(wèn)，滿足各系統(tǒng)間的信息交互和共享。數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)支持CIMS各分系統(tǒng)，覆蓋企業(yè)全部信息的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，包括管理實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程直接相關(guān)聯(lián)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；管理MES中的控制信息和BPS中事務(wù)處理信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；還可能包括公文管理系統(tǒng)的文檔數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；企業(yè)決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)。

3 中小型企業(yè)CIMS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法

    3.1 控制系統(tǒng)的選取

    控制系統(tǒng)是面向生產(chǎn)過(guò)程的各種設(shè)備和作業(yè)流程，現(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)的主流，即自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)�，F(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多點(diǎn)數(shù)字通信，是開(kāi)放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。它將專用微處理器置人傳統(tǒng)的測(cè)量控制儀表，使其具有了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，采用可進(jìn)行簡(jiǎn)單連接的雙絞線等介質(zhì)作總線，把多個(gè)測(cè)量控制儀表聯(lián)接成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并按公開(kāi)、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間以及現(xiàn)場(chǎng)儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)控制系統(tǒng)�，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)既是一個(gè)開(kāi)放通信網(wǎng)絡(luò)，又是一種全分布控制系統(tǒng)。它作為智能設(shè)備的聯(lián)系紐帶，把掛在總線上、作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的智能設(shè)備聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并進(jìn)一步構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基本控制、補(bǔ)償計(jì)算、參數(shù)修改、報(bào)警、監(jiān)控、優(yōu)化及管理控制一體化的綜合自動(dòng)化功能�；�于現(xiàn)場(chǎng)總線的自動(dòng)化監(jiān)控和信息集成系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：1)現(xiàn)場(chǎng)信息采集能力強(qiáng)；2)開(kāi)放式，互換性、互超操作性、可集成性好；3)系統(tǒng)可靠性好、可維護(hù)性高；4)降低了系統(tǒng)及工程成本。

    目前具有一定影響的現(xiàn)場(chǎng)總線有PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線，F(xiàn)F現(xiàn)場(chǎng)總線，LONWORK總線，CANBUS現(xiàn)場(chǎng)總線，World FIP現(xiàn)場(chǎng)總線，P-NET現(xiàn)場(chǎng)總線等多種。當(dāng)前，PROFIBUS逐漸占據(jù)了市場(chǎng)，其優(yōu)點(diǎn)在于具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，技術(shù)開(kāi)放，不依賴具體廠商。

    3.2 組態(tài)監(jiān)控軟件

    組態(tài)軟件是一個(gè)集成軟件平臺(tái)，由若干程序組件構(gòu)成。其中必備的典型組件包括：應(yīng)用程序管理器；圖形界面開(kāi)發(fā)程序；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組態(tài)程序；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行程序；I/O驅(qū)動(dòng)程序；擴(kuò)展可選組件；實(shí)用通信程序組件。在組態(tài)軟件中，通過(guò)組態(tài)生成的一個(gè)目標(biāo)應(yīng)用項(xiàng)目在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)中占據(jù)唯一的物理空間和邏輯空間，可以用唯一的一個(gè)名稱來(lái)標(biāo)識(shí)，被稱為一個(gè)應(yīng)用程序。在同一計(jì)算機(jī)中可以存儲(chǔ)多個(gè)應(yīng)用程序，組態(tài)軟件通過(guò)應(yīng)用程序的名稱來(lái)訪問(wèn)組態(tài)內(nèi)容，打開(kāi)這個(gè)組態(tài)內(nèi)容進(jìn)行修改后將這個(gè)應(yīng)用程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存投入實(shí)時(shí)運(yùn)行。組態(tài)軟件最突出的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)多任務(wù)，主要目的是讓使用者在生成適合自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)不修改軟件程序的源代碼，需要解決以下幾個(gè)主要方面的問(wèn)題：1)如何與采集，控制設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；2)使來(lái)自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)圖形畫(huà)面上的各元素關(guān)聯(lián)起來(lái)；3)處理數(shù)據(jù)報(bào)警及系統(tǒng)報(bào)警；4)各類報(bào)表的生成和打印輸出；5)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢；6)為使用者提供靈活、多變的組態(tài)工具以適應(yīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求；7)最終生成的應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠；8)具有與第三方程序通信的接口，方便數(shù)據(jù)共享。

    目前組態(tài)軟件有多種成熟產(chǎn)品，國(guó)外有Intellution公司的iFIX、GE公司的Cimplicity、Wonderware公司的InTouch以及Siemens公司的WinCC(其中Intellution公司和Wonderware公司是專門(mén)從事監(jiān)控軟件工作的，在市場(chǎng)占領(lǐng)絕大一部分份額；Cimplicity和WinCC是GE和Siemens公司自動(dòng)化產(chǎn)品的配套產(chǎn)品)，國(guó)內(nèi)的有組態(tài)王、力控等產(chǎn)品。應(yīng)選擇一套符合企業(yè)特點(diǎn)的實(shí)用組態(tài)監(jiān)控軟件對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。

    3.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

    實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能：1)實(shí)現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)的集成。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可通過(guò)各類通用或?qū)Ｓ媒涌谂cDCS、PLC、工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)的集成。2)提高直接基礎(chǔ)控制層的操作水平。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可以提供長(zhǎng)周期歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查詢功能，供工藝技術(shù)人員、操作人員進(jìn)行事故分析、質(zhì)量分析與裝置運(yùn)行狀況分析。3)支持先進(jìn)控制和優(yōu)化應(yīng)用軟件。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)成熟、穩(wěn)定的先進(jìn)控制和優(yōu)化軟件的運(yùn)行與開(kāi)發(fā)平臺(tái)，既可支持商品化軟件包，也可支持用戶的定制開(kāi)發(fā)。4)支持流程模擬、計(jì)劃、調(diào)度應(yīng)用軟件。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)了大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，流程模擬、計(jì)劃和調(diào)度等應(yīng)用軟件利用這些數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)裝置模型的校驗(yàn)、裝置運(yùn)行狀態(tài)的分析及調(diào)度滾動(dòng)作業(yè)計(jì)劃的制定等功能。5)構(gòu)成CIMS系統(tǒng)的信息集成環(huán)境。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可以通過(guò)廠商提供的接口或用戶自己開(kāi)發(fā)的接口與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)相互連通，共同構(gòu)成CIMS系統(tǒng)的信息集成環(huán)境，實(shí)現(xiàn)整個(gè)CIMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。

    實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是CIMS工程的基礎(chǔ)工作之一。因此，應(yīng)當(dāng)在CIMS總體設(shè)計(jì)方案的約束下，合理地確定實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本架構(gòu)，使其適合CIMS工程的硬、軟件平臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，滿足數(shù)據(jù)集成與開(kāi)發(fā)應(yīng)用的需求。實(shí)施實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。如何正確把生產(chǎn)裝置或其它各種裝置控制采集系統(tǒng)、能源消耗監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)等連接起來(lái)，集成這些信息，進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)視和生成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)全廠范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)共享，是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所解決的問(wèn)題。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，它通過(guò)完成生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)化，為企業(yè)管理信息系統(tǒng)提供最基本的管理和控制依據(jù)。同時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)直接為生產(chǎn)監(jiān)視系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，在每個(gè)操作室或車(chē)間辦公室直接發(fā)揮作用，指導(dǎo)操作。生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理，保證其實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可靠性、一致性和完整性之后，充實(shí)到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之中，以便實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控及其它的高級(jí)應(yīng)用。

    3.4 軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法

    企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)南以ERP為代表的企業(yè)管理軟件、SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))，HMI為代表的生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控軟件和以實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程自動(dòng)化，支持企業(yè)全面集成的制造執(zhí)行系統(tǒng)MES組成。在CIMS建設(shè)過(guò)程中，軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法的選擇直接決定了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成功與否，MES層和ERP層的開(kāi)發(fā)應(yīng)采用軟件工程的方法。軟件工程研究與軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)相關(guān)的四個(gè)方面的內(nèi)容為：過(guò)程與模型、方法與技術(shù)、工具與環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。

    所有的軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)都是由一系列過(guò)程構(gòu)成，它將方法與技術(shù)、工具與環(huán)境、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范等結(jié)合起來(lái)，合理及時(shí)地進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)。軟件生存周期模型將軟件工程過(guò)程有機(jī)結(jié)合，提供一個(gè)結(jié)構(gòu)框架，明確主要活動(dòng)和任務(wù)，也稱過(guò)程模型(如瀑布模型)。過(guò)程強(qiáng)調(diào)具體活動(dòng)和任務(wù)，模型突出的是過(guò)程的有機(jī)結(jié)合。軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)方法體現(xiàn)了開(kāi)發(fā)和維護(hù)人員看待系統(tǒng)的立場(chǎng)和觀點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)化方法。技術(shù)則是方法的具體實(shí)現(xiàn)，如SA/SD(System Analysis/System Design)方法是一種結(jié)構(gòu)化分析和設(shè)計(jì)技術(shù)，OMT(Object Modeling Technique)方法是一種面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)技術(shù)。工具為軟件開(kāi)發(fā)和維護(hù)的方法、技術(shù)提供了軟件支持，如編譯系統(tǒng)。各種工具結(jié)合起來(lái)形成開(kāi)發(fā)環(huán)境。而標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化可使各種工作有章可循進(jìn)而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

    軟件開(kāi)發(fā)的方法必須在三個(gè)方面做出規(guī)定：1)開(kāi)發(fā)步驟；2)軟件文檔格式；3)開(kāi)發(fā)方案評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。常見(jiàn)方法包括結(jié)構(gòu)化方法，面向?qū)ο蠓椒ê托问交�方法。其中，結(jié)構(gòu)化方法是基于軟件工程生存周期的概念，總的思想是自頂向下、逐步求精、單入口、單出口，基本原則是抽象和功能分解。實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化方法的技術(shù)有面向數(shù)據(jù)流圖的方法、IDEF方法、Jackson方法等。結(jié)構(gòu)化方法簡(jiǎn)單實(shí)用、技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。其中IDEF(Integration Definition method)方法是一套對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模分析和設(shè)計(jì)的方法，是在結(jié)構(gòu)化分析方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在IDEF中，IDEF0用于建設(shè)系統(tǒng)功能模型、IDEF1用于建設(shè)數(shù)據(jù)模型、IDEF2用于建設(shè)系統(tǒng)的仿真模型、IDEF4用于面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)。使用IDEF建模方法構(gòu)建企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)模型既迅速又真實(shí)有效，因此，這是一個(gè)值得選用的軟件模型構(gòu)建方法。

4 結(jié)語(yǔ)

    針對(duì)中小型企業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)中小型企業(yè)CIMS的結(jié)構(gòu)和組成進(jìn)行了探討，研究了符合中小型企業(yè)特點(diǎn)的CIMS結(jié)構(gòu)，探討了中小型企業(yè)CIMS的支持系統(tǒng)和它的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法，提出了對(duì)中小型企業(yè)信息化的建設(shè)意見(jiàn)。適合我國(guó)中小型企業(yè)特點(diǎn)的CIMS系統(tǒng)，會(huì)更加系統(tǒng)和全面的覆蓋企業(yè)生產(chǎn)和管理的各個(gè)層面，企業(yè)的信息化程度將得到進(jìn)一步的提高。

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本文標(biāo)題：中小型企業(yè)CIMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究

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