上海市“十五”制造业信息化工程建设 制造业信息化关键技术攻关及应用工程
（上海市）
关键技术攻关
关键技术攻关研究专家组
二○○五年九月
目 录
一、引言 ............................................................................................................................... 1
二、制造业信息化工程建设任务概述 ...................................................................................... 4
2.1 MIE建设任务概述 ............................................................................................................ 4
2.1.1 MIE的任务和具体目标 .............................................................................................. 5 2.1.2 MIE的建设任务框架.................................................................................................. 6
2.2 SHMIE建设任务概述 ..................................................................................................... 11
2.2.1 SHMIE的研究现状 .................................................................................................. 11 2.2.2 SHMIE的研究基础 .................................................................................................. 12 2.2.3 SHMIE的总体目标 .................................................................................................. 13 2.2.1 SHMIE的建设任务及总体框架 ................................................................................ 14
三、SHMIE关键技术创新体系及其实施 ............................................................................... 20
3.1 SMVPN的建立与应用 .............................................................................................................. 21 3.2 制造网络技术 ................................................................................................................. 22
3.2.1 制造网络技术突破 .................................................................................................. 22 3.2.2 制造网络关键技术在上海市制造业的广泛应用 ....................................................... 28
3.3 企业集成 ........................................................................................................................ 30
3.3.1 EAI的概念与技术层次............................................................................................. 30 3.3.2 EAI的发展 ............................................................................................................... 42 3.3.3 EAI的攻关成果与应用............................................................................................. 43
3.4 制造装备 ........................................................................................................................ 44
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3. 4.1 数控技术的突破 ..................................................................................................... 45 3.4.2装备新技术标准和规范的建立 ................................................................................. 48 3.4.3 制造装备发展策略 .................................................................................................. 51
3.5 MES系统技术 ................................................................................................................ 52
3.5.1 MES的技术架构 ..................................................................................................... 53 3.5.2 MES软件系统的开发 .............................................................................................. 57
3.6 ERP系统技术 ................................................................................................................ 57 3.7 CAD设计技术 ................................................................................................................ 58 3.8 关键技术对上海振兴的带动作用 .................................................................................... 59
四、SHMIE应用示范体系的建立 ......................................................................................... 61
五、 SHMIE的科学意义 ..................................................................................................... 63
5.1 SHMIE对企业数字化的深远影响 ................................................................................... 67 5.2 SHMIE在“十一五”中的发展 ........................................................................................... 68
附件 .................................................................................................................................... 69
附件一《上海市制造网格示范应用系统建设》的建议书 ...................................................... 69 附件二 冶金工业MES架构和关键技术研究与示范应用 ...................................................... 70
1、课题的目标和主要研究内容 ........................................................................................ 70 2、取得的主要成果 .......................................................................................................... 71 3、冶金工业MES系统总体方案 ...................................................................................... 72 4、课题研究的创新性 ....................................................................................................... 86 5、课题研究的科学性与先进性 ........................................................................................ 86
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附件三 大批量定制协同商务与集成设计系统 ....................................................................... 88 附件四 十五SHMIE关键技术攻关项目清单 ........................................................................ 附件五 十五SHMIE典型示范企业项目清单 ........................................................................ 91
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一、引言
世纪之交，世界的政治、经济和技术发生了前所未有的巨大变化，经济全球化和信息化使制造业的竞争环境、发展模式和活动空间等发生了深刻变化，这些变化对我国制造业提出了严峻的挑战，同时也为实现我国制造业的跨越式发展提供了有利条件和机遇。
我国的制造业在国民经济中占有重要的地位，在工业化的进程中又同时面临着信息化的艰巨任务。指出：“继续完成工业化是我国现代化过程中的艰巨的历史性任务。大力推进国民经济和社会信息化，是覆盖现代化建设全局的战略举措。以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展。”
制造业信息化是用信息技术改造传统产业和实现信息化带动工业化的突破口。制造业信息化将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化，生产过程控制的智能化，制造装备的数控化，咨询服务的网络化，全面提升我国制造业的竞争力。
目前，制造业信息化技术的主要内容及作用是：设计数字化、制造装备数字化、生产过程数字化、管理数字化和企业数字化。设计数字化技术实现了产品设计手段与设计过程的数字化，缩短产品开发周期，提高企业的产品创新能力；制造装备数字化技术实现了加工和装配的自动化和精密化，提高产品的精度和加工装配的效率；生产过程数字化技术实现了生产过程控制的自动化和智能化，提高企业生产过程自动化水平；管理数字化技术实现了企业内外部管理的数字化和最优化，提高企业管理水平；企业数字化技术实现了全球化环境下的企业内外部资源的集成和最佳利用，促进制造企业的业务过程、组织结构与产品结构的调整，提高我国企业、区域和行业的竞争能力。
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从国际形势看，实施制造业信息化，是应对经济全球化，提高我国制造业国际竞争力的迫切需要。随着第三轮经济全球化的加快，包括资金、技术和人才在内的各种生产要素流动和配置的范围越来越大，传统国界的作用日益弱化。制造业也不例外，部分制造行业将向包括中国在内的发展中国家和地区转移。我国现在已成为一个制造大国，但还远不是制造强国。为了尽快提高我国制造业的整体素质和竞争力，必须大力推进制造业信息化。
从国内形势看，实施制造业信息化，是以信息化带动工业化，促进传统制造业结构调整和优化升级的必然选择。我国目前还处在工业化进程之中，距离实现现代化还有很长的一段路要走。工业化的进程是不可逾越的，但是在信息时代工业化的过程是可以缩短的。应该充分利用后发优势，大力推进以制造业信息化为代表的国民经济信息化，以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，实现全社会生产力的跨越发展。
近十多年来，我国有关部门有计划地部署了一系列重点科技项目，有效地促进了我国制造业信息化技术的研究与应用推广，如：科技部组织实施的CAD应用工程和CIMS应用示范工程等，有力地推动了我国制造业信息化技术的发展，取得了显著的效益，也为“十五”期间全面推广制造业信息化技术打下了良好的基础。
“十五”期间，科技部将在“九五”CAD/CIMS应用示范工程的基础上，从863计划和攻关计划中拿出8亿元资金，组织实施“制造业信息化关键技术研究及应用示范工程”，简称“制造业信息化工程”重大项目。这是加入世贸组织以后，科技部在以信息化带动工业化，用高新技术改造传统产业方面的一个重要举措。该项工作已得到社会各界、地方省市、广大企业的热烈响应。
制造业信息化工程（Manufacturing Information Engineering，MIE）沿着两条主线推进。一是省市制造业信息化工程建设，主要任务包括应用示范、技术服务和应用技术攻关等；二是关键技术产品研发及应用，主要任务是研发制造信息化七项关键技术及产品，并通过企业
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应用示范和技术服务实现产业化。
上海市制造业信息化工程（Shanghai Manufacturing Information Engineering，SHMIE）建设项目，是上海实施国家“信息化带动工业化”战略方针的一个重要步骤，对提升上海制造业总体水平、提高国际竞争能力，迎接WTO挑战，具有重要意义。
上海市以“立足上海、面向全国、走向世界，将上海建设成为国际一流的先进制造业基地”为战略目标，以激励、企业示范为先导，以公共平台与制造资源的结合、技术因素和非技术因素的结合、引导与市场机制的结合为抓手，充分发挥技术、人才和组织的资源优势，整合和完善中介服务体系和推广应用体系，在钢铁、航空航天、汽车、机电、造船、化工、医药等十几个行业大力推行信息化技术。
在项目的实施过程中，建立并完善了6个各具特色的技术服务和培训中心，完成一批共性关键技术的攻关，形成上海制造虚拟网的技术及服务平台，培训制造业信息化人才5万人次以上。“十五”期间，上海投入20多亿元，进行15家重点企业信息化典型示范，实现超过150家企业信息化应用示范，并带动1000家企业的信息化工作。
SHMIE的完成，进一步加强了上海对长江三角洲乃至全国的集聚和辐射作用，逐步确立上海制造业在经济全球化中的竞争优势和领先地位。
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二、制造业信息化工程建设任务概述
近几年，我国制造业信息化发展很快。在“八五”、“九五”期间，国家加大了先进制造技术及相关领域投入的力度，引进消化和自主开发应用了许多先进的制造与管理技术，推进了我国制造业向信息化方向发展，对调整和优化制造业的产品结构起到了积极的作用，同时也提高了综合国力及参与国际竞争的能力。我国通过推进CAD应用工程和863/CIMS推广应用工程促进制造业信息化工作。这些工程在上千家企业应用CAD技术和CIMS技术，加速了应用企业的信息化进程，在我国制造业产生了巨大影响和示范带动作用，取得了显著经济效益和社会效益。
但从总体上看，我国制造企业的信息化程度不高、应用面窄、企业间差距过大、信息化进程过慢，制造业信息化的应用软件产业和技术服务业还不够强大，越来越不适应新的形势和要求。
2.1 MIE建设任务概述
制造业信息化工程的战略目标是：面向国民经济建设主战场，围绕制造业信息化的发展需求，将数字化设计、数字化生产、数字化管理、数字化装备和数字化企业技术相结合，整合国家863计划、科技攻关计划和地方科技计划等资源，攻克制造业信息化关键共性技术，研发制造业信息化应用软硬件产品，并实现产业化，培育社会化咨询服务体系，面向制造企业开展制造业信息化应用示范工程，实现制造业的五个数字化，全面提升我国制造业的国际竞争力，打造新兴制造业。
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2.1.1 MIE的任务和具体目标
制造业信息化工程的主要任务分两个层面：制造业信息化应用工程、制造业信息化关键技术产品研发及应用。前者的任务是用信息技术改造传统产业；而后者则是为前者提供技术支撑。
1、制造业信息化应用工程建设
制造业信息化应用工程建设以省市为主展开，围绕企业应用示范、技术服务支撑和应用技术攻关三个方面推进。开展制造业信息化应用工程的重点体现在五个数字化方面。
省市制造业信息化工程建设在国家制造业信息化工程的指导下，充分发挥地方和企业的积极性，面向经济建设主战场，深入广泛地开展制造业信息化技术的推广应用，用高新技术改造传统产业，促进制造业和地方经济的跨越式发展；营造新形势下制造业信息化的可持续发展环境；以推广应用三维CAD、ERP、NC等制造业信息化技术为突破口，提高制造业企业的竞争力；以制造业信息化应用示范体系和技术服务体系为支撑，促进以应用和服务为重点的制造业信息化产业的发展。
2、制造业信息化关键技术产品研发及应用
制造业信息化关键技术产品研发及应用是以国家行为为主导，建设制造业信息化技术创新体系，开展制造业信息化关键技术研发及应用，为制造业信息化应用工程提供技术支撑。关键技术产品研发及应用的主要任务包括：数字化设计、数字化管理、智能化控制、企业集成化、制造网络系统、数字化装备、数据库管理系统等方面。
制造业信息化关键技术产品研发及应用将以企业需求为牵引，以集成应用带动系统研发，以系统研发带动技术突破，以原始创新促进技术发展，实施人才、专利、标准战略，突破一批制造业信息化关键技术，形成一批具有自主知识产权的制造业信息化软硬件产品，获取一批专利，培养一批人才队伍，通过企业应用示范工程和软件产业化工程促进863计划
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研究成果和国产化制造业信息化软硬件产品的应用，促进我国制造业信息化高新技术产业的发展。
制造业信息化工程的具体目标为：突破一批制造业信息化关键技术，形成一批具有我国自主知识产权的产品及专利；在全国2000家以上企业实施制造业信息化应用示范工程；示范企业中自主知识产权的应用软件的应用率达到50%以上，新产品贡献率达到30％；促进100家制造业信息化软件企业及技术服务中心的发展；培训各种层次的制造业信息化人才50万人次；形成若干个专业化、网络化制造业信息化产业和服务联盟。
2.1.2 MIE的建设任务框架
如图1所示，制造业信息化工程的主要工作是通过省市制造业信息化工程建设、关键技术产品研发及应用全面推进以数字化技术为特征的制造业信息化工作，为了更好地完成这二项工作，需要在全社会范围内营造制造业信息化的环境氛围。
图1 MIE的建设任务框架
1、省市制造业信息化工程建设
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省市制造业信息化工程根据国家制造业信息化工程的总体要求，按照地方制造业信息化的工作需求，建设沿着制造业五个数字化的方向，围绕企业应用示范、技术服务支撑和应用技术攻关等三个方面推进。
（1）企业应用示范
企业应用示范通过制造业信息化技术在企业的广泛应用推进制造企业的信息化进程，提高企业的创新能力和市场竞争力。企业应用示范主要包括如下四个层次的工作：
中小企业制造业信息化：针对我国广大的中小企业，开展CAD、ERP等制造业信
息化单元技术的应用实施和深化。
企业集成技术应用：深化制造业信息化技术的推广应用，强调围绕企业的集成应用，
实现企业数字化。
重点行业应用：结合省市支柱行业，围绕着行业带动的企业链与产业链，实施企业
间的信息化，实现企业间的集成，包括电子商务、供应链、协同制造等。 区域制造网络系统应用：围绕地方经济，特别是区域经济、企业集群的发展，积极
开展区域制造业信息化技术的应用示范。 （2）技术服务支撑
技术服务支撑是同样是省市制造业信息化工程建设的重点和核心。作为连接企业应用和技术研发的桥梁，技术服务支撑一方面为省市制造业信息化提供技术服务，另一方面通过需求牵引拉动制造业信息化技术的研究开发，有利于培育制造业信息化技术服务产业。技术服务的主要内容包括：
企业咨询、诊断：开展企业咨询与咨询，帮助企业进行需求分析，并提供企业制造
业信息化整体解决方案。
应用实施，技术支持：帮助企业实施制造业信息化工程；鼓励为在企业中应用863
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计划的制造业信息化软硬件产品提供技术支持与服务。
技术培训：建立制造业信息化技术培训中心，培养专业化技术、应用和管理人才。 中介服务：为软件开发商提供应用需求，为企业用户提供产品代理等中介服务，应
主动拉动863技术和产品研发；参与制定和宣贯制造业信息化相关标准与规范。 技术服务支撑主要通过省市的制造业信息化生产力促进中心、咨询公司、技术培训中心等社会化的中介机构实施。鼓励结合CAD、ERP等专项技术，建设专业化技术服务中心，建立软件产品开发商、产品代理商/技术服务商、企业用户之间的密切合作关系。
（3）应用技术攻关
各省市可以根据地方经济特色和本省市制造业信息化发展需求和技术基础，开展制造业信息化相关应用技术的攻关与产品开发工作；积极配合国家863计划研究成果与技术产品的应用，开展CAD、ERP等技术产品本地化的二次开发与技术服务工作。同时，鼓励省市积极参与国家863的关键技术产品研发及管理工作，并给予组织、经费、等方面的支持。
2、关键技术产品研发及应用
为了更好地支持省市制造业信息化工程建设，国家将在三维CAD、ERP、MES、企业集成、区域制造网络、数据库管理系统、数控装备等方面开展七大关键技术产品研发与应用，为企业实现设计数字化、生产数字化、管理数字化、装备数字化和企业数字化提供技术与软件产品，如图2所示。这七大关键技术产品研发与应用工作又包括关键技术产品研发、技术产品应用示范、产品应用服务支持等三个方面，相互衔接配套，形成一个有机的整体。
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图2关键技术产品研发体系
（1）关键技术产品研发
三维CAD系统产品研发：针对企业产品创新设计，对数字化设计与制造中的若干关键技术进行创新性研究，开发具有自主知识产权的专业化三维CAD设计软件系统，为企业设计数字化与生产数字化提供关键技术与软件产品。
ERP系统产品研发：针对我国企业管理的集约化与现代化，研究符合中国现代管理模式的先进企业管理技术、基于XML的ERP/SCM/CRM/eB技术，开发满足我国需求的ERP管理软件系统，为企业管理数字化提供关键技术与软件产品。
MES系统产品研发：针对生产过程的自动化，研究实时数据库、故障诊断、先进建模等技术，研发基于MES的综合自动化系统，为企业实现数字化生产提供关键技术与软件产品。
企业集成系统产品研发：面向产品全生命周期管理和企业集成，研究企业建模与诊断、知识管理、集成平台等技术，为企业信息化整体解决方案提供技术支撑与软件平台，开发面向产品全生命周期管理的PLM平台、企业应用集成平台等，为形成数字化企业提供关键技
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术与软件产品。
区域制造网络系统产品研发：为形成数字化企业群体，研究商务协同、设计协同、制造协同和供应链协同等关键技术，提出区域制造网络系统的制造网络协议及相关应用管理规范、应用实施模式和组织机制，开发典型区域制造网络专业平台和制造网络系统，建立若干有特色的典型区域性制造网络及其技术服务支撑体系，为省市制造业信息化生产力促进中心的运行提供集成服务和工具系统支持。
数据库管理系统产品研发：面向我国制造业信息化、电子政务、信息安全等需求，研发具有自主知识产权的数据库管理系统，包括DBMS核心技术、数据库应用中间件和数据库应用构件等；为制造业信息化、电子商务提供技术支撑，为国家信息安全提供保障。
数控装备产品研发：针对国家重点行业特别是国防工业需求，研制开发受国外引进的大型高精尖数控加工装备和中档精切类数控机床装备，研究数控装备的开放控制技术、网络化数控技术、智能控制与维护技术等，研发五坐标数控机床、高速高精加工中心、大型车铣复合加工中心等数控装备产品，为企业实现数字化装备提供关键技术与软件产品。
（2）关键技术产品应用示范
以上七大关键技术产品的研发应与省市制造业信息化的需求密切结合，并面向省市企业、特色行业和典型区域，在制造业信息化应用工程中进行分层次、分阶段的开展集成示范应用；既为提高企业的竞争能力解决关键技术问题，又为在制造业信息化工程中推广应用自主开发的关键技术和软件产品提供示范和积累经验，促进我国制造业信息化技术的产业化。
（3）关键技术产品应用服务支持
结合省市制造业信息化技术服务体系的建设，针对七大关键技术产品，建立相应的专业化技术服务中心和服务队伍，为制造业信息化关键技术产品在省市企业、特色行业和典型区域的应用示范提供技术支持。有条件的省市应以制造网络系统作为载体开展技术服务，使制
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造业信息化技术服务形成一个网络，实现资源的共享和网络环境下的集成服务。针对7大关键技术产品，建立关键技术的专业化培训中心，培养一批应用型专业化人才。
3、大力宣传制造业信息化工程
制造业信息化工程是一个大的系统工程，要通过广泛的宣传和发动，提高全社会的积极参与意识。为了促进营造制造业信息化工程的良好社会氛围，科技部将组织一系列重要活动。其中的重点工作包括有“一刊、一报、一网、一会”。各省市也应当开展相应的工作，加大宣传的广度和深度。
2.2 SHMIE建设任务概述
上海是一个多元化的经济都市，包括汽车、船舶、航空航天等高技术制造产业，具有良好的制造业基础。上海市有着良好的产业和措施，制造业信息化建设已经积累了丰富的经验、取得一定的成绩，初步形成了推进信息化建设的软环境，更有条件率先实现制造业信息化。
上海工业已连续11年实现了两位数增长。目前，全市工业总产值、增加值和利润总额分别达到7000亿元、2200亿元和400亿元左右的总量规模；经济效益综合指数达到150以上。企业的技术开发费占销售收入的比重逐年增加，2001年全市规模以上企业技术创新资金总额达203亿元。近几年，在加大企业改革力度的基础上，借助于信息技术手段，使企业的生产水平、产品档次、技术性能得以不断提升，竞争能力不断提高。
2.2.1 SHMIE的研究现状
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上海的计算机应用与开发起步较早、应用较广，在上海市的领导下，科委、经委、信息办等通力合作， “八五”、“九五”期间在制造业中开展的CAD、CIMS推广应用，覆盖了钢铁、化工、航空航天、汽车、电力、电子、机电、仪表、轻工、造船等十几个行业七十余家企业，成为863计划和CAD应用工程全国第一批示范省市之一。目前，全市已形成了一支包括高校、研究所和企业在内的上千人的掌握企业信息化关键技术的队伍，孕育了一批具有一定市场竞争力的软件开发企业和系统集成咨询企业，上海具备了全面实施企业信息化较为坚实的技术储备和环境基础。
总的来说，上海制造业信息化的单元技术与集成技术的研究与应用水平在我国处于前列，上海的许多国防高精尖产品（如卫星、火箭、飞机、船舶、钢铁以及电机等）来自于应用CAx的结果。上海制造业的计算机应用具有软硬件资源丰富、人才集聚的特点，相对于全国来说，上海具有雄厚的技术基础和应用背景。
虽然上海在制造业信息化的建设中取得了一定的成果和丰富的经验，但是，目前上海制造业信息化的水平与上海的国际大都市地位还不相称，离发达国家中心城市如美国底特律、日本东京的制造业信息化水平相比还有相当地距离。
2.2.2 SHMIE的研究基础
通过上海市“九五”期间“敏捷制造网络化工程”和“分布式环境下快速响应技术应用研究”等重点科技攻关项目的支持，在上海已形成了依托于上海制造热线、面向制造业信息化、支持企业间异地协同设计与制造、以快速响应制造为主要服务内容的网络化公共技术服务平台
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的基本框架。
“十五”期间首先启动的“制造业信息化关键技术攻关及应用示范”重大科技攻关项目，将进一步支持建成上海制造业信息化的门户网站，并以此为基础，建成完整的支持网络化快速产品开发的公共技术服务平台，充分整合上海各高校和各大企业集团在设备资源和人才资源等方面的优势，为企业提供包括反求、快速原型、快速模具、虚拟产品开发等技术服务。 总体目标
2.2.3 SHMIE的总体目标
工程实施的战略目标：立足上海、面向全国、走向世界，将上海建设成国际一流的先进制造基地。
工程实施的基本目标：围绕“竞争驱动、企业主动、推动、信息带动、系统行动”的原则，抓开发、做示范、建环境、推应用、促发展、见效益，力争在“十五”期末，上海制造业信息化水平有显著提高，制造业信息化从单元集成走向系统集成、从信息集成走向过程集成、从企业内部资源集成走向企业整体资源与整造环境的融合。
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工程实施的具体目标：完成15家重点企业信息化典型示范，实现超过150家企业信息化应用示范，带动1000家企业的信息化工作；形成至少3-4套具有自主知识产权的软件产品工具集，建立并完善6个以上的技术服务和培训中心，培训各种层次的信息化人才5万人次以上。探索一条用信息化提升传统产业的发展模式与道路，促进上海制造业跨越式发展，增强上海地区工业的国际综合竞争力，建成一个适合中国国情的制造业信息化支撑体系和应用环境，为我国的广大制造业的信息化做出示范。
2.2.1 SHMIE的建设任务及总体框架
上海市制造业信息化工程建设的主要工作内容是两个环境的建设，包括环境和技术环境，其中技术环境主要建设“一个平台、两个体系”，如图3所示。
技 共 公 技 术 技 政 策 环 术 及 服 应 用 示 范 体 系 战略目标 务 平 系 台 服 务 环 体 境 境 术 图3 上海制造业信息化工程示意图
1、环境建设
上海市有关部门拟通过调查汇总制造业信息化过程中的问题及情况，结合技术、经济、市场、宏观、局部等因素，制订相关的制造业信息化实施，以引导制造业企业的行为，引导相关的技术、资金、项目向着制造业信息化的方向投入，促进制造业信息化的发展。
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上海市有关部门将在以下方面提出具体的措施：
(1) 鼓励企业优先使用国产软件，并给予一定“专项资金”补贴，指定专门的机构或委员会管理“专项资金”的使用。
(2) 制定制造企业实施信息化的绩效评估标准；其主要因素要考虑企业的综合经营管理绩效，如成本、质量、新产品开发投放周期、新产品贡献率、生产率等，加上有关信息化衡量标准。指定专业的中介机构评估企业信息化的绩效水平。经评估达标的制造企业，可以认定为高新技术企业，并给予一定的优惠。
(3) 在实施制造业信息化工作中，对能促进官、产、学、研相结合的企业共性技术研究，优先给予立项支持，对相关专业人员的培训优先列入“专项基金”支持的培训计划。
(4) 上海市有关委办对参加制造业信息化工程建设的咨询企业、中介机构和有关专业人员进行资格认证。经认证的企业和机构享受同等软件企业的优惠，并给予专业人员及优秀管理团队一定的优惠。
(5) 鼓励企业在示范应用过程中开发商品化的软件，对软件产品的认证、专利申请给予减免费用的支持，对商品化的软件产品将争取列入采购范畴。
2、技术环境建设
技术环境建设的主要内容是建设一个基于上海制造虚拟网(SMVPN, Shanghai Manufacturing Virtual Private Network)的公共技术及服务平台和两个体系，即应用示范体系和技术服务体系。
（1）基于SMVPN的公共技术及服务平台
大面积推广信息化建设，必须认真考虑经济模式，显然每个企业都建立自己独有的信息系统，并不是最经济的办法，而且企业还面临如何维持IT人员，如何让他们不断维持知识更新等难题，因此需要设立企业间的公共平台，在保证信息安全的前提下共享资源。其系统
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框架如图4所示：
电气 汽车 船舶 公共BPR PLM SCM/ERP C4P MES/PCS XML 通讯网 Internet XML SMVPN 技术及服务平台 …… 航天 用户终端 图4 基于SMVPN的公共技术及服务平台系统框架
该技术及服务平台具有如下功能。 以e-Frame 为体系的技术支撑能力
公共技术及服务平台具有以e-Frame为体系的技术支撑能力。其从技术上不但包括了CAx、ERP、CRM、SCM、制造设备数字化等单元技术，同时又为这些单元技术的集成应用提供保障。为提高企业的设计、管理能力，逐步实现产品设计数字化、企业管理数字化、生产工艺数字化、制造基础装备数字化和在网络环境基础下的企业数字化提供了技术服务。
以e-Frame 为体系的服务支撑能力
公共技术及服务平台具有以e-Frame为体系的服务支撑能力。其范畴不但覆盖了上海市的重要行业、典型企业和面广量大的企业，而且贯穿产品的整个生命周期，不但为应用示范体系和技术服务体系提供基础支撑，而且为该平台上每个产品的正常运转和管理提供服务。利用网络化手段，为三个不同层次的企业提供不同程度的服务，为推广应用异地设计制造、供应链和动态联盟等技术，实现资源共享和优化配置，提高上海市制造业创新能力，促进上海市制造业信息化的进程提供强大的服务。
（2）应用示范体系
应用示范体系主要面向三个层次的企业：第一个层次的企业是已经掌握了信息化单元技术，或实现了部分集成，有进一步实现系统集成的需求；第二层次的企业具有一定的信息化
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基础，有进一步深化信息化单元技术应用的需求；第三层次的企业是信息化工作刚刚起步，基础条件和自身技术能力较差，但有利用制造业信息化资源的愿望。
对这三个层次企业按照重点行业和典型企业突出、面上企业参与的原则，对不同层次的企业采用不同程度的信息化措施，进行一步规划，分步实施，重点突破和全面推广。
其中，重点行业是指上海具有国际竞争力的行业，典型企业是指具有典型示范意义的企业，包括航空、航天、家电、信息、石化、冶金、船舶、汽车、重大装备、模具等。这些重点行业和典型企业是上海国民经济的重要支柱，对国民经济的持续发展和参与国际竞争，增强国防实力具有极其重要的战略意义。在这些行业中拟选择15个规模型、全球型、发展型的重点企业，150个具有自身特色的典型企业作为应用示范企业。同时，要拉动1000家面广量大的企业，如机电、仪表、轻工等，针对企业管理信息化建设的薄弱环节，找准突破口，并充分考虑可持续性发展需要，使管理信息化与业务信息化协调发展同步推进。使示范项目既符合当前实际而具有典型性、代表性，又紧扣时代特征和发展趋势而具有前瞻性、探索性，从总体上提高上海企业的信息化水平，增强综合实力和行业的国际竞争力。
（3）技术服务体系
技术服务体系包括以下主要功能。 咨询服务
企业信息化建设，要求企业把现代IT技术和企业业务目标有效结合起来，采用创新的管理理念，重组企业的业务流程和管理体系，提高企业竞争力。企业信息化项目实施成功与否，与项目的咨询有着密切的关系。因此，在上海实施制造业信息化工程建设的过程中，建立配套的咨询公司或机构，与试点工程紧密配合，为企业提供全程咨询服务、规划咨询服务、管理流程咨询服务、商业模式咨询服务、ASP选择咨询服务和总体解决方案咨询服务，帮助企业加快实施信息化进程，通过市场培育，形成具有规模效应的上海制造业咨询服务业。
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标准规范服务
上海制造业信息化项目的实施应该以标准规范先行作为重要举措。因此，在上海市制造业信息化项目实施过程中，建立标准规范研究和交流中心，向制造企业宣传和培训国家有关信息化的相关标准，研究和建立上海制造业信息化项目实施的评估、评测、监理规范和标准，向企业提供国际标准的咨询和辅导，分析国际技术标准的现状，逐步使我国的标准化工作与国际标准化工作接轨。同时要积极制定自己的标准规范，从而使得上海在信息化标准的应用和传播方面走在全国的前列。
技术传播和技术支持
为保证信息化建设的高起点、高标准和高质量，随时跟踪国际的技术和市场发展动态，做到与国际接轨，保证未来的竞争力，在中国加入WTO今天，显得更加需要，上海由于其特殊地位，要求更甚。为此，在信息化工程建设的同时，应多方位整合上海的技术资源，配套设立技术传播和支持中心，作为数字社会知识管理的一项重要内容。建立制造业信息化技术传播网站，对信息化的基本知识和最新发展的学习提供在线学习和查询；建立制造业信息化技术支持中心，对企业在实施和维护信息化系统中的具体问题提供技术支持服务。
培训服务
对于处于制造业链条末端的单个企业来说，对信息化过程中出现的问题都有一定的评价和解决无疑具有相当的难度，因此，建立一套适合中国企业现状、系统、全面、科学的制造业信息化培训课程体系成为本项目一个必不可少的组成部分。培训课程体系的建设将在研究分析国内外现有资料的基础上，结合信息技术最新发展和上海地区实施信息化的具体需求，有选择性地编写一套实用于制造业信息化的基础教材，企业可以根据自身特点和需求，选择相应的培训课程。并同时通过刊物、展览会、研讨会等，积极拓展培训方面的海外合作，以此推进中国企业对信息化的认识，为更好地促进制造业信息化的全面实施培训人才。
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质量保障服务
为保证信息化项目实施的质量和实施的有效性，有必要建立配套的质量保障服务体系，主要包括：监理、评估、评测三个方面。对项目的实施进行全程监理，对项目实施的有效性进行评估，对应用软件系统进行测试，为企业投资的有效性提供保障，为企业选择信息化产品及提供商提供指南。
软件产业联盟
建立制造业信息化软件联盟和相关的运转体系，开发可复用的企业应用框架和设计模式，借助可接插的构件，设计灵活的客户化企业信息化应用族，可以增强软件资源的可重用性，形成有竞争力的自主知识产权的软件产品，加速国外软件的本地化，促进企业对市场的快速响应，提高我国制造业经济效益和综合竞争力，实现我国制造企业信息化进程的跨越发展。
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三、SHMIE关键技术创新体系及其实施
关键技术创新体系与集成应用技术攻关的建设包括围绕上海市乃至全国上海制造业得若干关键技术攻关及其成果在企业得集成化应用，其目的在于形成一个支撑企业信息化主要环节的技术创新环境，为企业信息化提供必要的技术基础。
“十五”期间，上海市经委本着“统筹规划、突出重点、分步实施、量力而行、务求实效”的指导思想，在关键技术创新体系建设方面，紧密配合国家制造业信息化工程在三维CAD、ERP、MES、企业集成、区域制造网络、数据库管理系统、数控装备等关键技术的产品研发与应用，围绕一个平台（上海市制造业信息化公共技术服务平台），重点开展制造与设计基础网络、基于ASP模式的网络化制造与应用、企业建模技术、车间和制造装备自动化等能够提升上海市制造业快速发展的若干关键与核心技术方面的研究，主要内容如图5所示，并在企业、高校、科研院所进行重点布局，取得了一批技术攻关成果，同时针对不同企业的不同需求，有步骤地在企业进行示范，从而有力地提升了冶金、化工、汽车、机电等传统产业的技术能级和国内外的竞争能力。
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图5 SHMIE的关键核心技术体系
3.1
SMVPN的建立与应用
在上海市制造网络的基础建设方面，以Internet和Intranet网络为基础，对构建上海制造虚拟私网（SMVPN）的核心技术进行了充分研究与建设，为制造网络、企业应用集成、装备技术、制造执行系统、CAD技术等公共技术与服务平台的建设提供协同基础。
SMVPN是上海面向制造业信息化的制造虚拟网，是建设公共技术及服务平台的基础。其以上海一流的互联网和制造业现有的资源为物理基础，充分利用VPN成本低、便于管理、开销少、灵活度高、保密性好等优点，同时结合制造业自身的特点，从保密性、完整性及可靠性三个方面解决平台的信息安全和网络安全问题等关键技术。
基于SMVPN的公共技术及服务平台是以SMVPN技术为物理基础，以e-Frame为体系导向，以提供公共技术及服务，促进企业联盟和强强联合为最终目标，面向制造业的各个领域，涵盖制造业的各种产品和技术，使位于不同部门，不同地域，不同企业的信息和资源为我所用。这一平台的建构绝非仅对传统的制造业技术的再次深化研究，而是运用全新的理念，提出新的概念、新的理论，利用新的技术和新的外部环境，将技术和非技术方法有机结合起来形成新的技术、新的学科，以解决利用信息化带动传统制造业时所出现的问题。
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SMVPN以现有的制造业信息化技术、特别是网络化制造技术为基础，引入网格先进的思想、规范和体系结构，完成了SMVPN（制造网格V1.0）平台系统建设，实现了包括可靠性管理、安全管理、资源管理、可视化协同工作环境、项目管理、产品数据交换、非技术因素管理、制造资源搜索引擎、网上技术培训中心等功能的建设，为分布、异地制造业企业提供了一种公共技术和服务的新模式和应用平台框架结构。
在制造网格平台基础上，以快速成型制造（RPM）为应用背景，以各种快速成型制造资源，包括CAD、CAE、反求工程（RE）、快速成型（RP）、快速制模（RT）等为具体应用对象，进行了上海大学延长校区、上海大学宝山校区、同济大学、上海德尔福汽车空调有限公司、加拿大Ryerson大学等资源节点建设，并进一步实现了各节点之间的资源共享和协同工作，进行了制造网格系统的典型示范应用。
3.2 制造网络技术
在制造网络技术方面，十五期间上海市科委在敏捷制造网络化工程、基于网络的异地工程支持系统、支持工业以太网与多协议转换技术的测控平台、面向网络化制造的ASP构件和集成技术、面向网络化制造的专业化ASP平台技术等方面进行重点布局，建立了制造网络的框架体系和应用系统，并得到广泛应用。
3.2.1 制造网络技术突破
制造网络是实现企业和社会资源共享和集成,支持企业群体协同运作和管理的集成支撑
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环境。它基于网格和相关先进的计算机与信息技术,通过网络将分散在不同企业和社会群体中的设计、制造、管理、信息、技术、智力和软件资源通过封装和集成,屏蔽资源的异构性和地理分布性,以透明的方式为用户提供各类制造服务,使企业或经营个体能够以请求服务的方式方便地获得所有与制造相关的服务,能够像使用本地资源一样方便地使用封装在制造网络中的所有资源,实现各类资源的集成和优化运行,并为构建面向企业协同制造特定需求的制造网络应用系统提供协同工作支持环境。
基于制造网络，未来的企业、甚至个人能方便地从网上获得各种所需的制造服务,因此,从运行方式和形态上看,制造网络与目前的Internet 有很大的相似性,但制造网络旨在为企业提供的是制造服务,这有别于Internet 提供的信息服务,这种区别主要体现在以下几个方面:
互动性 制造服务需要支持用户和服务之间的交互。
实时性 制造服务必须实时地反映实际设备和设计单元等的状态,并实时响应用户
提出的操作需求。
多方协同 用户应该能够集成多种不同的制造服务,通过多个制造服务之间的协同
工作满足用户需求。
周期长 与信息服务相比,某些制造服务的周期会很长。
数据量大 与Internet 提供的页面信息相比,制造服务需要传递的数据量大。 功能与结构复杂 提供制造服务的系统的结构比较复杂。 专业化程度高 制造服务具有很高的专业化程度。 知识密集 制造服务具有知识密集的特征。 用户多样化 制造服务的用户具有多样化的特征。
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上述区别构成了制造网络的主要特征,这些特征决定了构建制造网络需要采用先进的网络和信息技术,如网格技术、多代理技术、标准与规范技术等。
制造网络是在Internet 环境和网格等相关技术支持下构建的面向制造的虚拟网络,其物理网络还是目前的Internet 。制造网络在形态和运行internet 提供信息服务类似的方式为制造企业和个体提供面向制造的各类服务,并以支持服务之间的协同来实现企业的协同。
1、制造网络的系统体系结构
在系统的体系结构上,制造网络呈现多层结构,如图6所示。每个层次的功能如下:
图6 制造网络的系统体系结构图
(1) 基础网络层 基础网络层位于制造网络的最下层,它以Internet 为核心,为制造网络环境中的资源和企业间的互联提供基础的网络环境。
(2) 单元与基础协议层 单元与基础协议层为制造网络的构建和运行提供共性和基础的技术支持,包括基础库、资源单元和基础协议。基础库为制造网络的运行提供共性和基础
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的模型和资源库, 包括企业模型库、制造资源库、基础数据库和知识库等;资源单元为制造网络提供基础的单元设备、技术和软件,包括制造单元、设计单元、智力单元等;基础协议是构建制造网络所必须遵循的协议, 包括制造网络协议及相关技术标准与规范等。
(3) 资源封装层 资源封装层采用网格技术对各类运行的资源进行封装,将局部资源封装成为可供网格上所有应用共享的全局资源,并通过网格技术屏蔽资源的异构性,以一致透明的方式供应用对其进行访问。
(4) 网格中间件层 网格中间件层为实现基于网格计算的制造服务和服务协同提供基本的功能,如远程过程管理、资源的协同分配、信息安全、服务质量、资源的预订与交易等,并为开发基于网格的制造网络应用提供语言/ 编译器、类库、应用编程接口、集成开发环境等。
(5) 制造网络使能层 在网格中间件提供的编程环境和网格服务功能的基础上,制造网络使能层提供开发和运行制造网络应用系统所需要的使能工具,如注册管理与服务管理工具、服务发现与服务访问工具、协同工作支持环境与集成平台、资源优化调度工具等。在这些使能工具支持下, 用户可以非常方便地开发面向特定应用需求的制造网络应用系统。
(6) 制造网络应用层 根据特定企业协同应用的需求,制造网络应用层重点开发专业化的制造网络应用系统,如基于制造网络的产品数据管理系统、协同设计与制造系统、供应链管理系统等,从而为企业间的协同提供实用的软件支持工具和环境。
(7) 制造网络入口层 制造网络入口为用户提供基于Web 的统一的和安全的用户界面,使不同地点、不同身份的用户能够以一致的界面访问制造网络提供的各种服务。
(8) 企业协同层 在制造网络的支持下实现企业间的协同,包括商务协同、制造协同、设计协同和供应链协同等。实现企业协同是制造网络构建和运行的最终目标,也是实现提升企业群体竞争力的主要手段和方法。
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(9) 制造网络运行管理系统 制造网络运行管理系统跨越制造网络的多个层次,为制造网络的构建和运行提供支持,完成对制造网络上运行的用户和资源的管理、监控和应用协调,包括制造网络上的用户管理、接口管理、安全管理、运行监控、资源优化调度、服务代理管理和协调策略管理等功能。
2、基于多代理的制造网络软件系统功能结构
由于制造网络是一个运行在大范围分布环境下的异构系统,它包含多种企业实体、多种运行模式,还包含了企业生产经营的所有功能。根据协作的目的不同,这些分布式的系统之间还要能够快速灵活地进行重构,由于不同的企业在法律上是相互和对等的实体,所以组成企业间协同系统的各个企业同时还要保持自治的特性。因此,基于制造网络构建的应用系统应该具有可重构、支持企业间协作、支持多种运作模式、保持协作企业个体自治性的特性。
根据制造网络的特性需求，以网格技术为基础，提出了多代理系统协制框架与支撑工具基础上的制造网络的功能体系结构,见图7。
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图7 制造网络的软件功能体系结构
从图7中可以看出,基于网格和多代理系统技术的制造网络由多代理系统协调框架、代理封装接口、基础库、基于Agent 的使能工具集、制造网络运行管理系统、制造网络应用系统多个软件实体组成。其中,每个资源单元、封装接口软件和经过封装形成的代理单元运行在不同的计算机环境中,属于局部软件单元。而多代理系统协调框架、基础库、制造网络运行管理系统、使能工具、制造网络应用系统则运行在全局的分布式环境中,属于全局软件系统。
多代理系统协调框架为基于多代理系统的制造网络的构建和运行提供基础的集成与运行管理框架。在Internet 环境和多代理系统协调框架的支持下,基于网格和多代理技术开发面向不同单元和用户的代理封装接口,通过这些封装接口将
每个的资源和用户变成具有与其他代理单元协作能力的软件代理,如用户交互代理、智力单元代理、制造单元代理、软件单元代理和计算单元代理等。每个单元代理具有软件代理的特性,可以自主管理自己的运行,并且能够自主决定与其他代理的协作方式。代理封装接口软件运行在每个分布资源所处的计算机环境中,代理封装接口软件在设计实现时需要综合应用网络、网格、代理、分布式计算等多种技术,面向制造(智力、软件、计算) 资源单元封装的接口软件首先要实现局部资源向全局共享资源的转化(基于网格技术的基础支持工具,如Globus 的Toolkit 等),并屏蔽资源的异构性,其次要实现普通的软件单元向具有智能特性的单元代理的转换,并将所封装单元提供的服务和访问方式以符合制造网络标准和规范的格式对外发布。经过代理封装接口软件进行封装后所形成的单元代理除了能够对外提供封装的资源能力外,还需要具有与其他单元代理进行协调的能力,另外,每个单元代理还要维护一个供代理进行推理和决策用的本地局部知识库。面向用户交互的代理封装接口则要为用户提供一个智能化的用户交互界面。
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在多代理协制框架下,制造网络的所有基本服务功能、使能工具、应用软件系统、平台管理工具都封装成代理,所有功能之间的协作都是代理之间的协作。企业的各项业务功能、资源、信息都以代理能力的形式在集成平台上进行注册, 不同企业的业务需求以代理的请求方式进行发布,并根据系统中定义的代理之间的协调策略进行业务伙伴选择、业务过程协作、业务过程管理等。不同代理之间的组合可以形成满足不同需求的制造网络特定应用,如具有产品设计功能的代理、产品协同设计管理代理、信息服务代理、过程服务代理、负责协调代理之间运行管理的协调代理就可以组合成一个面向产品协同设计的多代理应用系统。
3.2.2 制造网络关键技术在上海市制造业的广泛应用
在建立制造网络体系结构的基础上，相关的多项关键技术已在企业成功应用。 面向网络化制造的专业化ASP平台开发及应用项目是国内首个面向网络化制造的制造/软件/电信新产业链及其商业化ASP运行模式，实现了以ASP的运营商为纽带、以广大中小型企业需求为市场、以信息服务和应用服务为产品的制造业信息化的产业化运作机制。平台采用基于Agent的安全控制策略和基于索引的虚拟身份管理，建立了完整的ASP平台统一安全认证与身份管理系统框架体系，集成了“6+2”基础应用，实现了跨平台、多模式、多构架的应用服务集成，支持了企业的网络化制造机制。项目以紧密结合上海区域经济发展为出发点，以面向主题的专业化应用服务为特色，在面向服装行业整体信息化和快速产品开发的专业化应用方面，取得了初步应用效果。
支持工业以太网与多协议转换技术的测控平台开发了工业以太网/DeviceNet/Profibus现场总线多协议转换器，以及MODBUS/DeviceNet，MODBUS/Profibus，MODBUS/工业以太网等可选协议转换器，实现了不同族协议之间的多协议转换，扩展了测控平台的应用范围；研究并开发了带有多现场总线接口可选的现场设备智能单元，具有可选工业以太网、
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DeviceNet、Profibus现场总线接口，可作为先进测控系统中符合多总线协议规范的现场级智能单元；第三，基于多智能体理论，研究开发了采用虚拟现实技术的三维全场景实时监控人机界面平台，具有现场数据的三维可视化显示功能和网上三维浏览功能。项目开发的技术取得了多项实际应用，如在上海宝钢集团益昌薄板厂开发了一套基于工业以太网的镀液蒸发器测控系统，在山东莱钢轧钢厂构建了中小型车间油库监测系统，与上海电器股份有限公司人民电器厂合作构建了支持工业以太网与多协议转换技术的低压控制系统，为广东东莞垃圾焚烧处理发电厂研制了基于DeviceNet现场总线的智能泵和智能阀控制系统，为莱钢自动化部开发了以现场总线协议转换器为核心的应用于能源计量信息网络的测控系统，与上海仪集仪表有限公司合作构建了分布式电动执行机构控制系统，以及与上海创冠仪器仪表有限公司合作的以智能流量仪表为连接对象构建了网络化监控系统等。
基于网络的异地工程支持系统研究了远程服务和异地工程支持服务平台的基本体系结构，提出了面向产品全生命周期的远程服务和组织管理模式；研究了数控系统、PLC和现场总线系统等各类自动化设备的特点和接入技术，工程数据库的接入与集成技术，客户关系管理（CRM）和企业资源管理系统（ERP）的集成方式，开发了基于中间件技术的通用远程服务与异地工程支持系统的集成平台原型系统；以上海大众汽车有限公司和沈阳机床集团复杂加工生产设备为应用背景，以上述原型系统为平台，开发了面向制造业的数字化多媒体远程服务系统与异地工程支持系统，并进行了实际工程应用，达到了预期应用效果，起到了很好的应用示范作用。
上海市敏捷制造网络化工程为上海市的企业、高校、研究院所及其制造资源和科技资源，研究并规划了一个区域性、开放性、多行业、多功能的敏捷网络化制造系统框架，并开发了支持上海市敏捷网络化制造的集成平台；开发了支持产品异地设计与制造的通用软件平台，它集成了三维CAD模型同步浏览、标注、文档实时共享、视频、语音等组件，为实现互联
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网上的产品异地协同设计与制造提供了良好的环境。并将研究开发成果应用于由上海照相机厂、上海交通大学、上海人民电器厂联合参与的DF200新相机的异地协同设计、快速原型制造和模具开发的创新产品开发的全过程；建立了覆盖整个电梯行业和机床行业的共享公共数据中心。其中电梯行业公共数据中心吸收全国二百多家电梯相关企业。机床行业公共数据中心覆盖上海95%以上的机床企业。该公共数据中心的建成，对集成行业公共资源、支持企业产品设计、推动行业和企业信息化具有重要意义；围绕CAD技术、CAPP、PDM技术三门课程，以全国CAD应用培训网络工程设计中心为依托，开发了课件管理与课件自动生成软件，实现了虚拟学校主要环节的教学模式和运行机制。
3.3 企业集成
在企业应用集成（EAI）方面，上海市科委通过集成化企业建模、诊断与性能评价技术研究与应用，在企业信息化工程建模、诊断与性能评价等企业应用集成的上游技术方面进行重点部署和攻关，突破了EAI领域若干的关键技术和难点。
3.3.1 EAI的概念与技术层次
企业应用整合(EAI)的概念在IT界提出和讨论已经有几年的历史了，最初大家谈到的EAI的概念，相对后来EAI的发展来看，可以说是一个狭义上的EAI，正如其字面上的含义\"Enterprise Application Integration\"，即企业应用整合，仅指企业内部不同应用系统之间的互连，以期通过应用整合实现数据在多个系统之间的同步和共享。
伴随着EAI技术的不断发展，它所被赋予的内涵变得越来越丰富。现在大家谈到的EAI的概念，具有更为广义的内涵，它已经被扩展到业务整合(Business Integration)的范畴，业
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务整合相对EAI来说是一个更宽泛的概念，它将应用整合进一步拓展到业务流程整合的级别。业务整合不仅要提供底层应用支撑系统之间的互连，同时要实现存在于企业内部应用与应用之间，本企业和其他合作伙伴之间的端到端的业务流程的管理，它包括应用整合，B2B整合，自动化业务流程管理，人工流程管理，企业门户以及对所有应用系统和流程的管理和监控等方方面面。
同样，对于要实施EAI的企业而言，EAI也是分层次的，但对于如何划分和规范EAI层次的定义，业界并没有一个统一的标准。针对不同的企业，同样叫\"企业应用整合\"，其内容和层次可能就会存在一定的差异；对于各家EAI厂商，基于EAI理解的侧重点不同，也可以说出不同的答案。当前从最普遍的意义上来说，比较宽泛的对EAI概念的理解是认为EAI可以包括数据集成、应用集成和业务流程集成等多个方面。
具体到技术层面上的划分，一套完整的EAI技术层次体系应该包括应用接口层，应用整合层，流程整合层和用户交互层四个大的层面。
EAI技术层次体系最下面的一层是应用接口层，它要解决的是应用集成服务器与被集成系统之间的连接和数据接口的问题。再往上去就是应用整合层，它要解决的是被集成系统的数据转换问题，通过建立统一的数据模型来实现不同系统间的信息转换。应用整合层之上是流程整合层，它将不同的应用系统连接在一起，进行协同工作，并提供商业流程管理的相关功能，包括流程设计、监控和规划，实现业务流程的管理。到了最上端的用户交互层，则是为用户在界面上提供一个统一的信息服务功能入口，通过将内部和外部各种相对分散的信息组成一个统一的整体，保证了用户既能够从统一的渠道访问其所需的信息，也可以依据每一个用户的要求来设置和提供个性化的服务。
1、应用接口层
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EAI要解决的问题是应用系统之间的连接，传统的应用系统之间的连接方式包括了：CORBA,SOCKET通讯,RMI,RPC, EJB, COM/COM+, HTTP和FTP等，数据库系统之间常见的连接规范包括：ODBC, JDBC。上述这些规范在企业应用系统或数据库系统之间传统的点对点的连接中得以广泛应用。但是由于这些系统之间的连接是通过上述连接接口实现的，没有一定的规范和标准，使得在今后新系统的加入和旧系统的移植过程中，就会产生接口兼容性问题。
而在EAI的应用接口层，主要是通过适配器技术将原有数据库系统、应用系统和原有网络服务组件封装起来，实现系统之间的互通互联。
适配器是EAI厂商或产品厂商为了解决系统之间的连接而开发的可重用的、统一的接口，通过该接口每一个应用系统仅需要与业务整合平台相连，而不需要与每个与之交互的应用系统相连。适配器的引入主要有以下优点：
为的系统之间提供重用的、统一的接口； 支持事务管理、安全性和连接管理与应用系统连接； 增加企业数据资源的共享程度；
适配器封装了对数据操作的缓冲区，可以提高对数据批处理访问的效率； 增强了基于组件或面向对象开发模块的网络应用的功能，这些组件或对象包括：如
COM,DCOM或CORBA等。
适配器一般可分为四类：即企业应用系统适配器、技术标准类适配器、主机系统适配器和自行开发适配器。
1)企业应用系统适配器
企业应用系统通常指的是那些大型的，集成封装程度很高的应用软件系统，常常被应用
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在ERP，CRM，SCM等领域内。诸如：JDEdwards, LotusNotes, PeopleSoft, SAP R/3, Siebel, SWIFT 系统等等。对上述系统的连接一般有两种方式可以选择：
企业应用系统厂商提供的连接解决方案 专业EAI厂商提供的应用适配器
企业应用系统产品厂商一般都会提供自身的EAI解决方案，比如SAP的ALE/IDocs和BAPI、Siebel的e-business2000、Oracle提供的中间件OAI(OracleApplicationInterConnect)和PeopleSoft的PeopleTools。这些方案均提供了对外部系统连接接口，来实现数据交换、流程整合等业务功能。而专业EAI厂商提供的应用适配器则通常是建立在产品厂商EAI解决方案的基础之上，并很好地封装了复杂的系统内应用逻辑。比较而言，供应商自身所提供的EAI解决方案更多地关注的是和自身其它产品的集成优化，对多元化的其他集成对象不能提供更优秀的集成性能。而专业EAI厂商所提供的企业应用系统适配器不仅能够保证被集成产品覆盖面的广泛，比之前种方式又屏蔽了这些应用系统内部的复杂逻辑，减少了对相应适配器编程接口的学习时间。因而在选择EAI平台时，应尽可能选择专业EAI厂商所提供的企业应用系统适配器。
2)技术标准类适配器
除了与打包的商业应用系统相连的适配器之外，还有一种非常重要的适配器，即通过业界标准或其他技术手段和应用系统相连的适配器，如：JDBC,XML,WebServices, JMS，文件适配器等，比如，其中最为常见的是数据库适配器。当前很多企业的应用系统都是基于数据库为后台构建而成，因而数据库适配器在整个适配器分类中占了很大一部分比重。在构建EAI平台时，采用合适的数据库适配器，可以省去传统的编程工作，大大提高了开发效率，减轻了技术人员的工作负担。
除了数据库适配器之外，符合JCA标准的适配器也是目前J2EE环境下一种常见的技
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术标准类适配器。JCA是在J2EE1.3的版本规范中提出的，由企业信息系统（EIS）厂家来执行和提供。JCA的资源适配器是规范化的EIS代理，可插入到任何符合J2EE规范的应用服务器中，并通过应用服务器提供的标准EIS访问接口－通用客户机接口（CommonClientInterface，CCI）来对EIS执行操作。JCA向基于EAI的应用程序开发者提供了一个将EIS整合进入J2EE的标准方法。此方法定义了一套开发者能在J2EE环境中使用的通用API和服务。
3)主机系统适配器
对于某些行业中常见的主机（Mainframe）结构，EAI产品也会提供相应的适配器，这些适配器会提供业务应用和数据库与主机之间的实时双向交易，由于主机中的逻辑组件一般包括CICS,IMS,COBOL,MQSeries, DB/2等，相应地与主机通讯的适配器也包括了CICS适配器, IMS适配器, Files适配器 、Sockets适配器和DB2适配器等。
4)自行开发适配器
为了方便用户开发自己需要的适配器，EAI产品需要提供适配器开发工具包(Adapter Development Kit，简称ADK。ADK对EAI产品逻辑进行了封装，对开发者来讲，利用ADK只需要将注意力集中在所连接系统的接口实施上。
2应用整合层
应用整合层是EAI技术层次体系中的核心层次，该层次是连接业务流程管理层和应用接口层的桥梁。数据信息在业务流程中的流转以及在各个应用系统之间的交互必须建立在数据源和数据目的地都能理解该数据信息的基础之上。在应用整合层我们定义了能为数据产生源、数据处理地、数据投送地都能理解的信息处理规范方式、方法和规则，包括：数据格式定义、数据转换和消息路由。
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1）数据格式定义
数据格式定义是EAI执行信息处理的基础。一般认为数据是信息的载体，数据只有通过一定的方式对信息内容进行标识，转换为统一格式之后，才能实现在不同的异构系统间的发布和共享。换句话来讲，EAI如果缺乏一种对数据格式的统一描述方法，就会使得信息载体所采用的数据封装形式有所不同，无法保证经过转换后的目标数据能够完全准确地表达源数据的信息，造成信息的丢失。
作为数据格式，通常有三种方式： 使用特定行业已经存在的标准
使用XML作为数据格式的统一描述语言 用户自定义格式
如EDI，SWIFT就是某些行业的标准数据格式之一，而XML作为开发性数据描述语言，除了大量应用在因特网技术及文档描述中，在数据交换中也承担了一个重要的角色。作为一种与平台无关的标准文本，XML能够被所有程序语言读写，使用DTD或Schema技术，XML的解释程序就能对文件内容进行验证并处理。
2）数据转换
数据转换是应用整合层的重要组成部分，它是指将不同的信息格式和语法重新转换成能被目标应用系统所理解的数据格式和语义的整合技术。数据转换包括两个层面的内容，即数据格式转换和数据语义转换。
格式转换。
实现任意形式的数据格式都转换成为所指定的一种统一、规范的标准数据格式（如
XML）上去，在此基础上再来执行后续相关的信息处理工作。这种方式也不是数据格式转换的唯一途径。譬如在对数据传输效率要求很高或者数据传输方向单一的
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情况下，仍然可以保持沿用原有格式或采用其它中间格式作为替代。 语义转换。
在现实的数据环境中，不仅数据源是异构的，数据表示十分复杂，数据之间的语义
联系也相当丰富。数据要在不同的应用系统之间或者业务流程之间交流，必须确保交互的双方对数据表达的语义有统一的认识。EAI平台上应该建设一个全局的语义完整性控制，在应用整合层面上解决由于各局部数据库的异构性而引起的在数据对象的命名、数据的格式以及数据结构等方面存在不一致的问题，为全局用户提供全局数据信息的集成和统一的表示。 3）消息路由
消息路由通常是指为了使消息在不同的消息域享，而将消息从一个域路由到另外一个域的信息处理手段。消息路由建立在已有数据格式定义和数据转换基础之上，通过消息中间件技术能够动态的识别和理解从源应用发出的消息并且把它发向特定的应用系统。
3流程整合层 1）流程整合概述
业务整合着眼于提高每个业务流程的效率和效能，利用业务整合，业务流程被推向解决方案的最前沿，通过采用成熟的技术可以成功地创建模型，自动化流程处理过程，监控和管理这些业务流程，从而满足业务变化的需求。它通过同时协同人工参与流程和自动化运行的流程来整合一个跨越企业内部同部门和不同系统之间的业务流。由于业务整合致力于从远瞩的角度来优化和协同企业内部的业务流程，它提高了投资回报率，它使得业务人员和IT人员获得一个面向服务的、统一全面的企业组织架构视图，并创建一个可以通过IT技术实现的业务流程平台，从而帮助企业获得成功。
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业务整合的第一步是定义端到端的业务流程，这里的难点在于由于很多业务流程可能跨越了多个部门，所以没有某一个人可以完全了解和负责某个流程，对流程的定义和规划可能需要多个业务经理的参与，为了完成流程建模任务，业务分析人员需要创建模型，然后与相关的参与者沟通和交流直到最后对流程模型进行确认，同时对流程进行优化。因此，要求业务整合平台能够首先提供一个强大的建模环境，并且支持对流程的分析和再优化。
创建完流程模型之后，我们需要将其投入运行实施，业务流程重组失败的原因往往在于不能在最大限度地重用现有系统的前提下来实施流程的自动化，而业务整合解决方案可以在不修改或者尽量少地修改原有应用的情况下来整合和驱动横跨这些应用之间的业务流程。 某些业务流程可能会超出企业内部的范畴而涉及到其他合作伙伴或者用户，我们需要尽量减少这些流程中的人工交易，从而降低流程的运行周期和成本，提高流程自动化程度和客户满意度。
另外，对于企业中的各种业务流程，我们需要对其进行实时的、端到端的监控，业务经理如果能够随时看到有关关键性能指标的统计，如：货物发送的数量，过期的订单数量等，通过这些统计数据，他们可以采取积极的措施来优化业务流程，提高客户满意度。 最后，为了保持企业的竞争优势，企业需要有效地管理它们的业务流程，持续地对其进行优化，这包括对业务流程的分析，对优化后流程的仿真运行，对流程功能的修改和增加等；如果企业采用相应的能够对流程仿真运行，并且估算优化后流程的相应性能指标的实用工具的话，就能够很好地帮助企业优化其业务流程，提高投资回报率。
概括而论，一个完整的业务流程整合方案应该包括BPM、BAM、B2Bi三个主要方面，只有具备了这三方面的能力，企业才能真正从业务整合中受益，实现随需应变的电子商务。
2）业务流程管理(BPM)
BPM是在企业范围内实现业务流程自动化，使得企业应用之间不再孤立，企业的软件
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更加模块化、标准化，从而使企业变得更加敏捷更加灵活。BPM能够用来实现企业内的流程自动化，常用的就是实现跨系统流程的自动化。BPM最突出的，是能够实现自动和手工混合流程的自动化，把流程中涉及的系统连接起来，实现业务步骤（包括手工的和系统实现的）的自动化。多个流程可以作为的单元进行存取，也可以联合起来形成一个更高层次的流程。BPM是一个完整的企业应用集成实现策略，它使企业内的一个个分离系统变成了一个支持业务过程的连续系统，满足企业的整个业务过程需求。在一个基于流程的企业中，企业为其所有的业务事务处理都清楚地定义了过程，企业的每一个活动都是为了完成特定的业务过程任务，而与过程任务无关的活动都被排除在企业之外。业务流程通常都是由事件驱动的，事件就是由用户行为、软件或时间等引起的一些活动或状态。BPM实现了跨越多个异构的应用系统的业务过程自动化。
业务流程分企业内部业务流程和企业外部业务流程。因此，企业需要实现的业务流程集成分为三部分：内部业务流程集成，外部业务流程集成，内外部业务流程集成。企业的内部业务流程集成是由通过BPM实现的，外部的业务流程集成是通过B2Bi实现的，内外部业务流程集成是通过BPM和B2Bi共同实现的。
BPM实现了一个平台两种业务流程模式（业务流程自动化和人员介入工作流）的融合能力，包括流程建模、流程监控、工作流等方面。
流程建模
流程建模是对业务模型进行集中设计并对模型进行管理。流程建模使用活动图形和常用结构图等模型结构来设计业务模型，用图像显示方式建造内部和外部不同组织的控制流模型。流程建模通过组织外界用户和合作伙伴，表述部分外部控制的业务流程，创建流程架构（流程和子流程分组），实现层次控制和流程再利用。流程建模可以集成企业应用系统、主机系统、数据库、应用服务器、员工工作流程和企业接入业务伙伴系统，同时为业务分析师
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提供了可视的、易懂的程序自动化解决方案。EAI平台提供可视化的流程建模工具，包括图形化的流程设计和管理界面，流程运行时可视化的维护管理和监控分析界面。
流程监控
流程监控是对系统中的核心业务流程进行分级和分类（分级可以按照业务的优先级来划分，分类可以按照业务类型进行规类）的管理。使用预定义的图形格式，监查特定流程实例，对业务流程的动态执行过程实时跟踪，并对业务流程执行情况（如业务流程执行成功、失败、回滚）进行统计。通过流程监控，从业务的角度来分析业务流程，为高层提供决策支持。流程监控还提供通知和预警机制，能够更有效地控制业务流程的运行。
工作流
业务流程自动化只是解决了业务流程管理中的部分问题。譬如说，随着程序的自动化，人的工作就集中在异常事件的处理。然而，当需要员工作出频繁判断、决策标准确定、需要层层审批，或需要用户确定丢失命令位置等分析工作时，流程自动化就不适合了。
工作流是指那些需要人工进行干预的业务流程(这里要说明的是对于全自动化的流程和有人工参与的流程，没有一个标准的称谓名称，某些厂商认为业务流程是指没有人工参与的流程，而工作流是有人工参与的流程，在这方面没有统一的标准)。工作流的实现是通过基于可视模型，管理和实现以人为本的业务流程的不断精简，通过设计、部署、管理并维护工作流，可分阶段部署工作流，不用在控制工作流的效益实现前就对所有业务流程重新设计，并把工作流覆盖到企业的各个方面。
工作流通过人机交互界面的方式来定制，在使用上支持客户端。通过EAI平台提供的图形化的设计工具，工作流无需编程即可支持快速的、组织管理严密的流程开发和部署。用户可以在工作流设计中完成流程中数据结构的定义，进行数据映射，无需编写代码。工作流在设计上支持路由选择、连接、控制、比较、计时和通知等设计功能。同时EAI平台提供
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的协同工作，版本管理功能，能在不影响运行工作流程的情况下，升级和部署业务流程。 通过流程监控，可以监控工作流上的所有工作流的状态，包括：工作流是否被激活，工作流被执行到哪一个任务环节，工作流中的某一任务是否已经被处理或正被处理等。
3）业务行为监控(BAM)
关键绩效指标是对企业总体战略目标的分解，反映最能有效影响企业价值创造的关键驱动因素。BAM是对关键绩效指标的访问，采用实时监控、警报、干预方式，获得商业运作的实时数据，，来改进商业运作的速度和效率，为今后商业活动提供警报。BAM是EAI技术当前发展最为快速、业务高级优化最有效的手段，其宗旨在于实时获得业务流程运行的状态，自动提供客观分析报告，以优化、改进业务流程，其改进包括技术层面，也包括人员、管理层面。
尽管BAM将经常使用数据仓库和其他工具提供与业务警报有关的信息，但BAM不是历史记录的回顾，它专注在跨应用系统的监控，把来自于多个逻辑或物理的资源的事件和消息联系在一起，提供满足业务需要的实时监控。BAM在技术实现上包括EAI中的应用集成和业务流程管理（BAM中的业务监控是由BPM中的业务监控实现的），以及EAI与商务智能，数据仓库和网络系统管理这些其他技术领域的技术集成。虽然BAM的实现需要EAI外部的商务智能，数据仓库和网络系统管理技术的辅助支持，但BAM是从EAI出发实施业务流程管理和应用集成，因此BAM仍被化归为EAI的业务流程管理层的范畴，它是EAI的一个的发展趋势。
BAM的是在企业实施完BPM方案的基础上发展起来的。企业在实施完BPM（业务流程管理）解决方案之后，可以从业务流程层面，快捷、方便的进行业务设计和业务部署能力。同时通过业务流程监控工具，采集业务流程运行的实时信息，对业务流程进行管理。许多决策分析工具可以帮助用户采集大量业务基础数据，并对这些数据进行抽取，挖掘，分析，
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最终为决策层提交业务操作报告，确定业务操作的不足，为决策层制定企业的进一步发展规划和实施策略提供众多的管理信息。但是，目前的决策分析工具所采集的业务基础数据基本上是采用批量导入的方式，实时性比较欠缺。众多业务基础数据已经被记录到核心的运作数据库中，因此，如何有效地把实时的业务数据和决策分析工具完美地集成起来，为决策层提供经过实时分析得到的管理数据，就是BAM（商务活动监控）需要解决的问题。通过实施BAM，企业具备了敏捷型企业所要求的素质，快速地响应市场变化，快速地调整业务策略，快速地实施业务流程，同时根据反馈的信息进行快速地优化调整。
BAM结合AI（应用集成），BI（商业智能），BPM，DW（数据仓库），NSM（网络服务管理）等技术，让各自领域内的优势与对方充分融合，为企业提供统一的企业集成和实时可见的商务活动平台（BAP），为企业提供了把端到端集成与实时可见商业智能（BI）相结合的解决方案。
4）企业间整合(B2Bi)
B2Bi即B2BIntegration，指企业间的信息整合，即企业合作伙伴间，集合彼此的业务流程、应用软件、资料及Web功能，使参与的商业伙伴均能够即时获得相关信息，并予以回应，使企业充分协同作业并达到企业延伸，目的在于使得企业社群整体皆能获利。B2Bi基于外部网络（如Internet）,安全而有效地实现信息交换与交易发生。不同贸易伙伴间存在不同的贸易协议与数据格式，同样通过协议转换与数据传输服务，实现这些信息的发送、接收与验证。B2Bi关注于企业对外的业务流程集成，BPM关注于企业对内的业务流程集成，EAI的解决方案应该有能力来整合这两方面的问题。
B2Bi做为EAI规范标准的一部分，在EAI中的作用主要侧重于企业合作伙伴上下游间的流程整合。它与EAI处理企业内部在应用程序和资料上的整合方式非常相似，如两者间所使用的技术非常相似，都是以中间件作为不同系统间传递讯息的机制，此外两者的整合方
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式也非常相像，大部分情况下，在执行企业整合前，应当先整合企业内部资源。
4用户交互层
用户交互层是EAI与用户实现人机交互在表示层面上的扩展。涉及的内容包括展示内容的集成（门户应用）、单点登陆（SingleSignOn）、用户统一管理、用户认证授权的管理等。现今很多EAI产品都提供了对用户集成这几方面内容的支持。
EAI解决方案中除了涵盖以上这四个层面之外，当然还需要提供一些基础服务，如底层的数据通讯服务，信息安全服务，事物处理服务，系统管理服务等，这里就不再详细阐述了。
3.3.2 EAI的发展
随着EAI以及Web Service技术的成熟和发展，近期出现了SOA,ESB,BPEL4WS 等新的概念，这些新的技术将成为未来EAI实现的新的技术手段和发展趋势。 其中服务导向的架构（Service-Oriented Architecture, SOA）是透过业务服务的概念来提供IT的各项基本应用功能，让这些服务可以自由地被排列组合、融会贯通，以便在未来能随时弹性配合新的需求而调整。Web Services是SOA的一种具体实现方式，SOA的世界是由服务提供者（Service Provider）、服务请求者（Service Requester） 以及服务代理者（Service Broker）所组成，目标是将所有具备价值的IT 资源，不论是旧的或新的，通通都能够透过Web Services的包装，成为随取即用的IT 资产，并可将各种服务快速汇整，开发出组合式应用，达到「整合即开发」的目的。
SOA的架构只是实现和解决了服务模块间调用的互操作问题，为了更好的服务于企业应用，引入了企业服务总线的应用架构（EnterpriseServiceBus，ESB）。这一构架是基于消息中间件（MessagingMiddleware）、智能路由、数据转换等技术实现的。ESB提供了一个基于标准的松散应用耦合模式，ESB由3层构成：
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总线接入层
通过这一层可以使用户各种应用接入ESB，使用ESB的各种服务。在这一层提供对多种主流应用的接入协议支持，如HTTP、JCA/J2C、.NET，IBM／CICS等。同时考虑到一些客户自己定制的应用与ESB的连接，在总线接入层提供了适配器服务。
核心层
提供多种企业服务总线所需的必要服务支持，在这一层除了提供总线基本服务（如分发／订阅、队列、安全服务、仲裁服务等）外，还提供了QoS的支持（如高可用性、确保消息传输等）。
微流程组合／拆分＆定制路由层
这一层是侧重在业务支持上。通过通用和标准的对象和服务模型，可以在这一层上定义可重用和基于业界标准的业务流程。
而BPEL4WS，即Web服务的业务流程执行语言，是基于Web服务的一个新的流程描述语言的标准，利用BPEL4WS标准，您可以创建出能够完成如Web 服务调用、操纵数据、抛出故障或终止一个流程等工作的不同活动，然后将它们连接起来，从而创建出复杂的流程。
EAI技术是业界的一个发展趋势，越来越多的企业将采用EAI解决方案，并从中获益，希望本文能使大家在对EAI技术层面的理解上有所收获，更加准确地了解EAI的内涵，从而选择正确的EAI解决方案和实施路线。
3.3.3 EAI的攻关成果与应用
十五期间，通过在企业建模领域的部署，在EAI关键技术领域取得一些成果，指导企业应用系统的集成与评价。
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企业信息化工程建模、诊断与性能评价技术研究与应用提出了基于XML的EX-XPDL企业建模方法，在XPDL元模型的基础上，建立和完善了资源、组织和信息等元模型，实现了以企业业务流程为核心的多视图集成企业模型，并实现了图形化建模与多视图建模的统一。提出了基于事件驱动的EX-XPDL多线程异步仿真机制和基于规则的资源分配策略；设计了基于多线程同步机制的仿真引擎。建立了基于企业诊断的性能指标体系，评价企业运营及发展状况；通过采用基于模型的人工诊断、规则诊断相结合的方法，实现了企业的业务流程诊断。建立了逐层递进的企业信息化工程绩效评价体系，评价不同阶段信息化的成果。开发了基于构件技术的集成化工具平台，包括企业建模、企业模型管理、业务过程仿真、企业信息化辅助诊断和绩效评估等五个主要应用工具，并在企业得到验证。
3.4 制造装备
十五期间，上海市科委通过数控曲面成型磨床、开放式数控软件平台及应用产品的开发、精密机芯柔性自动装配线及关键技术研究、局部环境自主智能焊接机器人关键技术研制、基于图象在线识别复杂曲面精密磨削关键技术及装备的研究开发、数控定位技术结构柔性化研究、非圆磨削技术的研究开发及其应用、汽车电机可重组装配生产线关键技术与装备的开发应用、数控车床关键技术研究与装备产业化、装备制造业生产线设计与集成技术研究开发、数控高速全自动平面涡卷弹簧流水线研制、数控加工实时智能优化系统、开放结构的低成本嵌入式数控系统、电火花线切割智能数控系统、微细电加工机床的研制、面向微制造的精密定位与测量系统、面向精密磨床的压电驱动超精密定位工作台研制、小口径遥控式顶管机的研制、开放式高速滚齿/磨齿机数控系统开发等科技项目的攻关，攻克了制造装备信息化领域若干的关键技术和难点。
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3. 4.1 数控技术的突破
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感器技术；（6）软件技术等。
1、数控技术的发展趋势
数控技术的应用不但给传统制造业带来了性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
高速、高精加工技术及装备的新趋势
效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。
在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行
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加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。
从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国cincinnati公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达6000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达1200m/min和1g。
在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10um提高到5um，精密级加工中心则从3~5um，提高到1~1.5um，并且超精密加工精度已开始进入纳米级（0.01um）。
在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。
为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。
轴联动加工和复合加工机床快速发展
采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度
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高，而且效率也大幅度提高。一般认为1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。
当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。
在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。
智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维
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修等。
为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
3.4.2 装备
新技术标准和规范的建立
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开放式数控系统有更好的通用性、
柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范（OMAC,OSACA,OSEC）的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。
数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准，即采用G,M代码描述如何加工，其本质特征是面向加工过程，显然，他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此，国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO149（STEP-NC），其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。
STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次，对于数控技术的发展乃至整个制造业，将产生深远的影响。首先，STEP-NC提出一种崭新的制造理念，传统的制造理念中，0+加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下，NC程序可以分散在互联网上，这正是
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数控技术开放式、网络化发展的方向。其次，STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸（约75%）、加工程序编制时间（约35%）和加工时间（约50%）。
目前，欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲发起了STEP-NC的IMS计划。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者，他们已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型，其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。
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3.4.3 制造装备
发展策略
从基本国情出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模数控装备最终难以有出头之日。
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在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。
在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基。
3.5 MES系统技术
上个世纪80年代后期，美国在总结MRPⅡ实施成功率较低的教训并吸收日本准时制生产系统(JIT)经验的基础上，提出既重视计划又重视执行的管理新思想。此时，将计划与制造过程统一起来的制造执行系统（Manufacturing Execution System，简称MES）应运而生。
美国先进制造研究机构AMR(Advanced Manufacturing Research)将MES定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统”，MES为操作人员、管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等方面)的当前状态信息。
制造执行系统协会(Manufacturing Execution System Association，MESA)也给MES做出定义：“MES能通过信息传递，对从订单下达到产品完成整个的生产过程进行优化管理。当工厂里面有实时事件发生时，MES能对此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少企业内部没有附加值
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的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力、改善物料的流通性能，又能提高生产回报率。MES还通过双向的直接通讯在企业内部和整个产品供应链中提供有关产品行为的关键任务信息。”
在制造执行系统技术攻关方面，宝钢得到了国家的重点支持，从体系结构和软件实现技术方面为国内流程工业制造业，尤其是钢铁制造业提供以MES为核心的综合自动化解决方案和成套应用软件。通过该技术相关技术的研究，取得了丰硕研究成果，见附件1。
3.5.1 MES的技术架构
MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作用——在MRP II、ERP系统产生的长期计划的指导下，MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据，对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。那么，MES依靠哪些技术、模块实现这一目标，尤其是与ERP、控制系统如何实现协作呢？
作为一种计算机辅助生产管理系统，MES重要使命就是实现企业的连续信息流。它包含了许多功能模块。通过实践，MESA（MES国际联合会）归纳了十一个主要的MES功能模块，包括工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集等模块。
对于这个归纳，业界还有一点争议。NIST（美国国家标准与技术研究组织）在向OMG（Object Management Group，对象管理组织）提交的《NIST Response to MES Request for Information》报告中就认为：MESA的归纳中，过程管理不应单独作为一个功能模块，而应该添加一个物料管理模块。
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通过上述这些模块有效协作，MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作用。在MES下层，是底层生产控制系统，包括DCS、PLC、NC/CNC和SCADA或这几种类型的组合；在MES上层，则是高层管理计划系统，包括ERP、MRP II。
从时间因素分析，在MES之上的计划系统考虑的问题域是中长期的生产计划（时间因子＝100倍），执行层系统MES处理的问题域是近期生产任务的协调安排问题（时间因子＝10倍），控制层系统则必须实时地接收生产指令，使设备正常加工运转（时间因子＝1倍）。它们相互关联、互为补充，实现企业的连续信息流。
从层次角度分析，制造企业的控制结构可划分为工厂层（或公司层）、车间层、单元层和设备层。其中，单元层相当于一般企业的工段或班组。通常，ERP系统处于工厂层和车间层，有时会扩展到单元层。设备控制系统处于设备层，有时会扩展到单元层。而MES则总是处于车间层与单元层。因此，MES与ERP在车间层（有时包括单元层）在功能上会有部分重复，MES与设备控制系统在单元层有时也会有部分功能重叠，如图9所示。
图9 计划控制与信息反馈流程及MES与ERP、设备控制系统之间的关系
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在MRP II、ERP系统产生的长期计划的指导下，MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据，进行短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程的优化等工作。图10描述了MES在企业中的数据流图。
图2 MES在企业中数据流图
控制与信息反馈流程以及MES与ERP、设备控制系统之间的关系。计划与控制指令自上而下越来越详细与具体，而由分布在生产现场的数据采集系统采集的实时数据自下而上经过层层汇总，数据的综合性越来越强。
在信息交互的具体内容方面，MES向上层提交周期盘点次数、生产能力、材料消耗、劳动力和生产线运行性能、在制品(WIP)存放位置和状态、实际定单执行等涉及生产运行的数据；向底层控制系统发布生产指令控制及有关的生产线运行的各种参数等。
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3.5.2
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MES软件系统的开发
目前，国内市场上的大部分MES软件还不是很成熟，主要可分为三类：具有标准功能的、成熟的商品化软件；为满足特定需要而专门设计开发的软件；标准产品和其它系统的集成软件。
针对这种情况，宝钢从企业的实际出发，结合钢铁制造企业的特色，开发研制了适合钢铁企业的MES系统，并在同行推广应用。
3.6 ERP系统技术
有关ERP的引入是许多企业颇为关注的问题。自从1981年沈阳第一机床厂从德国工
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程师协会引进了第一套 MRP II 软件以来，MRPII/ERP在中国的应用与推广已经历了近20年从起步、探索到成熟的风雨历程。据不完全统计，我国目前已约有700家企业购买或使用了这种先进的管理软件。
十五期间，在ERP技术方面，上海市培育了几家成功的ERP软件企业，其软件系统在上海市制造企业也得以推广应用。
然而，尽管现在ERP在我国呈现出了迅猛发展之势，但是仍旧有很多企业对ERP的应用存在着一些不正确的态度和看法，这无疑会在很大程度上影响到这些企业实施ERP的效果，对于ERP今后在中国的进一步推广与应用也是不利的，因此，为了适应未来全球化的激烈竞争，我们的企业无论是对ERP，还是对先进的管理技术和思想，都应该有一个全面的、清醒的认识。
3.7 CAD设计技术
十五期间，上海市科委通过基于CAD/RE/RP/RT技术集成的新产品快速开发应用系统及反求测量设备开发等科技项目的攻关，攻克了CAD领域若干的关键技术和难点。
基于CAD/RE/RP/RT技术集成的新产品快速开发应用系统及反求测量设备开发基于层去图像法三维断层反求测量原理，开发了功能高度集成、可作多种不同类型数控铣床高柔性附件的反求测量系统，可实现具有切削性的复杂零件内外表面的精确测量，最高反求测量精度整体可达0.02mm。研制了应用于层切反求测量的包埋材料，该材料能为被测物体提供很大的灰度对比，并具有良好的粘接性能和铣削性能。建立了STL模型切层轮廓的拓扑结构理论，提出将STL模型再设计转化为其切层轮廓再设计的技术路线，开发了STL模型再设计软件。弥补了目前CAD软件不能够直接对STL模型进行再设计的缺陷。提出并研究了基于四边界参考点的断层图像序列靶区裁剪方法、阈值动态校正的断层图像序列分割方法以及
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基于噪声轮廓去除的二值图像矢量化轮廓提取方法，开发了基于断层图像的RE/CAD快速复合建模软件。提出了切实可行的基于RP技术的RT工艺路线，并实现了数据集成、精度集成及工艺集成，项目承担单位利用该工艺路线，近2年先后为近50家企业提供了产品快速开发服务，取得了良好的经济效益与社会效益。
3.8 关键技术对上海振兴的带动作用
十五期间，上海市通过关键技术的研究与应用，
有力地提升了冶金、化工、汽车、机电等传统产业的技术能级和国内外的竞争能力。 增强上海传统产业，特别是制造业，国际竞争力的重要途径，在于信息化技术和数字化技术提升制造的水平和能力。2004年在先进制造领域中，出现了一批对实现制造业信息化具有带动作用的先导共性技术，如上海大学完成了“支持工业以太网与多协议转换技术测控平台”和“基于SMVPN的公共技术和服务平台系统建立及应用”，上海通江科技发展有限公司完成的“基于CAD/RE/RP/RT技术集成的新产品快速开发应用系统及反求测量设备开发”等，其成果已在冶金、电站、电器、仪表等多个行业获得了实际应用，对提升传统产业发挥了示范作用。特别是上海交通大学承担的“面向网络化制造的专业化ASP平台开发及应用”项目以上海电信丰富的通信网络资源与强大的信息服务和互联网接入服务优势为基础，依托上海交通大学在网络化制造、软构件等方面雄厚的研究与开发力量，联合理想等优秀软件企业，研究建立的融专业化技术服务与软件应用服务为一体的ASP平台和ASP商业运营模式，目
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前ASP平台已拥有数百家用户，其中服务行业企业40余家。对推进上海地区广大中小企业信息化发挥重要的支撑作用。
此外为满足行业技术进步的需求，开发了一批针对行业的信息化制造技术，取得了很好的成效，如中科院东海研究站承担的“石油化工生产过程的优化控制技术研究”项目，针对我国石油化工生产装置反应机理复杂、变量甚多，传统常规仪表控制有局限性等问题，将模式识别、神经网络、专家系统三种技术有机结合在一起，研制出了一套适用于石油化工生产过程智能化的优化控制系统。该系统在中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司的生产装置上应用，取得了生产装置的操作更平稳、产品合格率提高、各种馏分切割合理、劳动生产率提高的显著效果，年增长经济效益近二千万元，具有重大的技术和经济意义。为我国石油化工生产过程中以信息产业带动传统产业，以信息化带动工业化的科技进步起了重大的推进作用。
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四、SHMIE应用示范体系的建立
示范企业的选择遵循覆盖上海的主要支柱产业，贯穿重点行业和典型企业，同时，愿意或者充分利用公共技术及服务平台和高新技术的企业优先。针对不同企业的特点进行技术推广应用示范。
图6 SHMIE应用示范体系
(1) 面向产品设计制造全过程的离散型制造企业信息化模式
完善基于PDM的产品数字模型工作，建立以产品为中心的工作流程管理系统，推进产品模拟、分析和优化工作，缩短新产品开发周期。属于此类的示范企业有上海三菱电梯有限公司、上海广电集团有限公司、上海港口机械厂等企业。
(2) 面向管控一体化的流程型制造企业信息化模式
对企业业务流程进行建模、分析和优化，并以生产和管理信息为依据，实现基于数据挖掘技术的决策支持系统。以生产为中心，对生产进行实时的管理、储存、分析，进而实现生
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产工艺的优化。实现企业生产的管控一体化，对生产进行实时的数据采集、管理和分析统计。属于此类的示范企业有上海宝钢集团公司、上海石油化工股份有限公司等企业。
(3) 面向重大复杂产品的异地网络化协同设计制造
应用敏捷制造的理论和方法，通过网络化异地协同的项目管理的方法，解决计划流程的管理、产品异地成套供应链管理、资源管理、质量管理与控制、资金与成本管理问题，在仿真技术应用的基础上进行虚拟产品设计技术的开发和应用。属于此类的示范企业有上海汽车工业(集团)公司、上海航天局、上海外高桥造船公司等企业。
(4) 面向制造业的ERP技术应用实施推广
积极推广结合企业实情的具有动态可重构的先进ERP管理模式，加速推广支持企业间协作交易的供需链管理和支持敏捷供需链管理的组织模式，提高企业经济效益、优化经营管理、降低生产成本。属于此类的示范企业有上海贝岭股份有限公司、上海贝尔有限公司、上海德尔福汽车空调系统有限公司等企业。
(5) 面向广大中小企业的产品设计制造
在汽车设计与制造行业首先加大应用性技术的集成和应用深度；在电器成套设备行业加大使用数字化设计以及电路系统的数字仿真技术实施，同时加强企业的信息管理；在生物医药生产企业中要推广过程自动化技术；在港口机械和造船行业要推广过程自动化系统的应用；在一般制造业企业要加强通用CAD/CIMS系统的开发与应用。应用示范企业150家左右。
62
五
、 SHMIE的科学意义
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66
5.1 SHMIE对企业数字化的深远影响
数字化时代以数字为基础和核心，但数字不是纯技术的表面形式，它本身就是社会性的，容纳了社会构成的几乎所有方面，因而数字化时代的本质是超工具性，其特征体现为数字的产业化和无边界性，以及社会管理和动作模式的规范性、程序性等。
有学者认为，数字化是以发达的网络技术为基础而产生的一种管理、处理信息的方式。它将各类信息数字化，用于计算机运行，从而达到信息的可视化、智能化与网络化，因此实现从数据到信息、从信息到知识、从知识到决策和财富的转化，并达到信息的共建共享。当今世界，随着信息化、网络化席卷全球，数字化技术已经开始迅速渗透到社会发展的各个领域及其各个环节中。在这种新形势下，数字化管理应运而生。数字化管理是指利用计算机、通信、网络、人工智能等技术，量化管理对象与管理行为，实现计划、组织、协调、服务、创新等职能的管理活动和管理方法的总称。它是以企业发展战略为方向，针对企业的产业资源、人力资源、技术资源、市场资源设置及动作现状，在分析、重组确认他们的科学性、规范性、可行性的基础上，以计算机网络技术为基础、以管理应用软件开发为核心，建立企业的管理信息系统。数字化管理的技术手段有利于对企业各级人员充分授权，扁平化网络化企业组织，充分实现企业信息的服务与共享。
目前，随着计算机信息化技术的普及，企业数字化的建设也取得了很大发展，在航天、航空、兵器、船舶、汽车、仪器仪表、机械制造、化工、石油、建材、机电等行业及机关和事业单位，计算机信息技术的应用也日渐成熟，CAD/CAM/CAE/…../OA/PDM/ERP/PLM/…./已经广泛应用；同时在产品的研发、设计、制
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造加工以及管理过程中所涉及的各类基础数据源（如：各种标准、手册、图纸等），主要是以纸质的书籍资料或零散电子文档为主，严重阻碍了企业信息化和数字化建设的进程。
通过SHMIE的实施，科技成果在企业的有关产品设计、制造加工、管理技术等领域提升了企业的数字化水平，
促使企业建成全面集成的数字化水平。
5.2 SHMIE在“十一五”中的发展
为了在全社会广泛应用信息技术，实现资源共享，国家将在企业、农业和城市3大领域重点推进信息化。在制造业信息化方面，国家将加强分类指导，引导大中型企业加快信息化步伐，发展电子商务，推动建设行业共用信息技术支持中心，为中小企业信息化和电子商务提供支撑服务。
根据国家对上海的战略定位，到2020年上海要基本建成现代化国际大都市和国际经济、金融、贸易、航运中心之一。为实现这一目标——将上海建设成为国际一流的先进制造业基地，还需继续深化制造业信息化关键技术在十一五中的攻关与应用推广。为配合国家全面发展企业信息化和电子商务的需求，十一五期间，重点研究促进电子商务与行业信息技术中心发展的基于下一代网格环境的制造协同技术，如制造网格、制造资源中心、协同技术、企业应用集成中的企业建模与电子商务集成、支持制造过程与制造系统集成的制造网络技术、3维CAD技术等内容，促进企业的协作与集成。
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附件
附件一《上海市制造网格示范应用系统建设》的 建议书
随着工业经济时代的发展，企业规模不断扩大，出现了跨地域经营，企业集团化、联合和并购、外包成为企业迅速发展的有效途径（从一个新产品的实际开发过程来看，往往有40％至70％的工作是与其他企业协作完成），企业一方面需要面向业务流程实现纵向的流程整合式管理与电子商务集成（B2Bi，Business to Business Integration），有效地组织和管理企业的整个供应链资源，另一方面需要面向上海市、高校、科研院所、企业及个人等整个社会资源，建立一种协作制造与服务环境，让地理上的空间距离消失，实现社会制造资源的共享与电子市场集成（eMI，e-marketing Integration）。
解决大规模、分布式、动态异构资源集成的网格计算（GC，Grid Computing）、网格服务（GS，Grid Service）、面向服务的体系（SOA，Service Oriented Architecture）等技术促进了企业间协作（动态联盟VE，Virtual Enterprise）与面向社会的联合（虚拟组织VO，Virtual Organization）。在制造业，可以解决网络化制造中资源定义、描述、发现、访问与管理的问题，直接促使网格化制造模式（GMP，Grid Manufacturing Pattern）的诞生：优势互补的各类制造资源封装成粒度不同的制造服务，组建成制造网格（MG，Manufacturing Grid），就像电力网络一样，实现制造资源的协同环境和按需服务。
十一五期间，为加快关键技术的攻关和示范应用，实现制造资源在企业、高校、研究所和个人之间的共享和协同工作，在市的引导下，建设基于网格技术的上海市制造网格应
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用系统，研究其体系结构和关键技术，促进产学研联盟的形成。
研究目标：通过面向制造业信息化工程的制造网格系统及其关键技术的研究，实现上海市制造领域服务应用系统，整合和管理该领域的信息和设备资源，提供可靠地公众信息服务和资源服务支持中心，为企业辅助决策和产学研协作提供支持。
研究内容：1.制造网格基础服务部署技术（制造网格服务资源中心，制造网格服务部署工具等）；2.网格系统软件技术（网格核心服务系统中间件，网格元数据服务，数据网格挖掘与分析等）；3.制造网格资源整合技术（制造业应用系统计算和存储资源、信息资源、设备资源整合，面向大规模制造资源的资源建模，面向制造业务过程协同的服务流模型及映射技术，面向海量动态数据的制造资源元数据模型等）；4.建模与并行仿真技术（大规模协作建模、动态仿真及其计算平台，业务优化配置仿真等）；5.基于网格技术的制造网格服务应用系统（制造网格服务门户、服务质量保障系统、一体化的服务安全保障系统）。
研究范围：在十五期间关键技术攻关和应用示范成果的基础上，在制造网络、企业应用集成、装备自动化和3维CAD技术等关键技术领域选择10～15项科技成果，在3～5家高校或研究机构的支持下，结合30～50家典型应用示范企业，建立上海市制造网格示范服务系统，促进十五科技攻关成果的发展和广泛应用。
附件二 冶金工业MES架构和关键技术研究与示范应用 1、课题的目标和主要研究内容
本项目任务的总体目标是：为国内流程工业制造业，尤其是钢铁制造业提供以MES为核心的综合自动化解决方案和成套应用软件。
本项目以MES关键技术的研究和应用为重点，通过对流程工业企业综合自动化系统的需求分析、总体设计、关键技术攻关、系统开发、集成方案验证，解决流程工业共性关键支
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撑技术，提出符合我国国情并具有国际水准的钢铁制造业MES控制策略与产品构架，形成以MES为核心的钢铁制造业综合自动化整体技术与原型系统，并在此基础上进一步产业化，从而推进我国流程工业综合自动化技术的应用与发展。
本项目的研究内容为：
A、 适用于冶金企业的MES整体架构的研究与设计； B、 冶金生产MES关键技术研究；
a、 适应柔性生产的动态优化调度技术 b、 网络环境下物流管理与控制技术 c、 面向决策和操作的全面质量管理技术 d、 生产全过程的动态成本控制技术 e、 设备故障监测、评价分析与预报技术 f、 生产数据分析与挖掘技术
g、 复杂工业过程智能建模及模型库集成技术 h、 冶金过程流程模拟
C. 结构化MES软件产品的设计、开发与系统集成技术； D. MES与企业ERP、PCS系统的集成技术； E. 流程工业ERP/MES/PCS完整解决方案的探讨 F. 应用设计与示范工程
2、取得的主要成果
1)、按时完成了冶金工业MES产品化软件的设计、开发及产品包装、登记、发布等全部工作。
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通过项目调研、需求分析、基本设计、详细设计、编码与测试，完成了课题软件产品制作，并登记了软件著作权，完成了整个产品的发布工作。
2）、关键技术的研究工作取得了突破
完成了关键技术的攻关工作，包括冶金工业MES整体功能架构模型、MES功能模型构件化技术、冶金工业MES代码体系、炼钢-连铸—热轧一体化作业计划编制技术、冶金模型库、利用数据挖掘进行在线质量分析和预测技术等，完成了《冶金工业生产执行系统（MES）关键技术研究报告》。很多成熟的关键技术已编入软件中。
3）示范应用初见成效
作为本课题示范工程的一钢公司产销系统（ERP/MES）于2003年12月7日正式投产，包括使用本课题技术的计划管理、仓库管理、物料跟踪与实绩管理、设备状态管理、质量管理、发货管理等模块及包括像DHCR的一体化作业计划编制、计划的动态优化调度、动态成本控制、全面质量管理技术等关键技术，均顺利投入运行。示范应用初见成效。 同时，本课题的成果还直接应用到马钢、梅钢、涟钢、宁波宝新、上海五钢、吉林通钢、本钢等多家钢铁企业，创造了可观的经济效益。
4）、产学研结合，优势互补
在关键技术研究及研发成果产业化方面，宝信与各大学院校优势互补，目前已超额完成了合同任务书规定的专利、著作权、论文数。
完成专利7项，国家电子行业技术标准 1项，软件著作权 20项，发表高水平论文 67篇。
3、冶金工业MES系统总体方案
冶金工业MES的设计基于国外现有的信息系统软件的分析，兼容相关工业标准，采用
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了中间件技术、三层结构技术等先进技术，同时，又兼顾了目前我国冶金企业信息化水平发展的现状和业务特点以及对企业信息系统的具体需求，通过开发具有自主版权的企业应用支撑平台，建立一个高效、安全、可靠的企业应用集成基础框架，为开发、部署、集成和管理企业应用提供支持。
1）、完成了冶金行业MES总体解决方案可行性研究，并提出了冶金工业MES的 总体架构与技术标准
迄今为止，国际上对MES的功能架构模型并没有一个明确的标准，尤其是对于不同的行业，MES的功能要求不一，很难有统一的标准。冶金工业是制造行业中最为复杂的，是集离散性与连续性生产过程于一体的混合型工业过程，对MES的要求也最高，世界上各大钢铁企业用于生产控制的系统的功能架构也各不相同，没有固定的模式可借鉴。
本课题组以长期从事宝钢内外的三级、四级管理计算机系统设计开发的成功案例为基础，汇总了冶金过程的各种典型情况，参照和借鉴了国际上同类专用MES设计的结构而形成的。MES功能架构的设计主要以控制、调度和生产计划为主，无论是计划调度、质量判定还是生产实绩收集、成本核算都由生产中发生的事件触发，进行实时抛帐和即时处理，是一个实时化的系统。MES根据ERP系统下达的合同订单，通过质量设计、生产设计、合同归并、合同计划、材料申请、合同跟踪、质量控制直到成品发货等一系列处理过程，来对生产进行有效的计划、组织、控制和调整。所研究形成的技术架构模型、功能架构模型以及系统架构模型如下图所示：
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图1. 冶金工业MES技术架构模型
图2. 冶金工业MES的功能架构模型
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图3. 冶金工业MES系统架构模型
2）完成了关键技术攻关工作 冶金工业MES整体功能架构
MES功能架构的设计主要以控制、调度和生产计划为主，无论是计划调度、质量判定还是生产实绩收集、成本核算都由生产中发生的事件触发，进行实时抛帐和即时处理，是一个实时化的系统。MES根据ERP系统下达的合同订单，通过质量设计、生产设计、合同归并、合同计划、材料申请、合同跟踪、质量控制直到成品发货等一系列处理过程，来对生产进行有效的计划、组织、控制和调整。
MES功能模型构件化技术
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从功能架构模型出发，课题组进行了构件化设计，采用中间件技术，使产品软件能适用于异构平台和异构数据库。同时还具有可裁剪化、模块化、通用化等特点。
标准应用集成平台构件的封装
通过对一些系统管理、前后台标准调用程序、报表工具、权限管理及数据分发管理等程序的封装，形成了可以调用的标准中间件构件库。
构件可裁剪化
产线的可裁剪化：本课题是以典型的冶金生产流程设计的，如果有的企业缺少其中的产线，也可以方便地进行剪裁，比如没有冷轧机组，只要在初始配置时选中该机组名，则与该冷轧机组有关的所有工艺表、数据库、功能、程序就会自动裁减掉。
功能的可裁剪化 ：MES设计成能够与各种套装软件及定制化的ERP系统相衔接，甚至可单独支持生产。如果有些套装ERP软件在功能上与MES重叠，如ERP系统中具有质量设计功能或发货功能，则MES可以将这些功能屏蔽掉，平滑地通过ERP/MES/PCS三层架构支持生产。
模块无关联化
各个模块都通过统一的数据分发中心交换数据，不再相互调用，便于模块裁剪与构件化。 功能通用化
通过分析典型冶金行业，发现有很多功能比较类似，如：炼钢、热轧、冷轧的各个仓库管理、作业计划管理，发货管理、实绩收集管理等等在处理有许多相似的地方，因此，本项目采用模块化设计，使处理功能通用化、构件化。
适应柔性生产的动态优化调度技术
包括炼钢—热轧一体化生产计划，DHCR计划编制与动态控制技术；异常情况下的重组调度技术；多种工艺路线情况下，人机协同动态生产调度技术；详细内容见关键技术研究
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报告。
炼钢-连铸—热轧一体化作业计划是对合同制程经过的各工序的占用能力和剩余能力进行计算，确定合同的计划生产日期和计划量，使企业各工序物流保持平衡，避免出现物流堵塞。一体化技术在国际上也是一个高难度的课题，目前，国际上日本川崎钢厂建成了炼钢－热轧同步系统，日本京滨钢厂、加古川钢厂实现了高炉－炼钢－连珠－热轧一体化调度系统 ，韩国浦项钢厂实现了铁水到轧制成材的一体化管理，而国内也只有宝钢目前与国外厂商合作开发了一体化计划管理。
本课题通过建立三个优化模型：合同月计划优化模型、合同旬计划优化模型及合同日计划优化模型以使一体化合同计划的编制更加合理，达到保证合同按期交货、合理利用各机组能力、缩短合同生产周期，提高热装热送比例，降低生产成本、兼顾合同计划中各种钢种、规格产品的匹配关系，保证每日作业计划编制可行性的目的。
主体功能有： （1）产能预测 （2）产能平衡检查 （3）合同月计划编制 （4）合同旬计划编制 （5）合同日计划编制
面向决策和操作的全面质量管理技术
根据用户的需求，对产线的冶炼、轧制、精整及包装等各工序进行一贯质量设计；根据生产过程数据和实绩数据，判定在生产中发生的品质异常；从而达到控制产品质量的目的。
从接受客户订单开始，按客户的订货要求来设计工艺加工路线以及在各个工序的工艺、
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质量控制参数，并随计划下发到具体的机组控制设备中(PCS), 过程控制层按质量设计的参数进行控制，自动跟踪生产过程中的质量履历，并与实际收集的质量参数自动比对，当发生偏差时，自动报警，在最终工序时，按照质量设计的质量放行标准与生产中产生的物理、化学以及表面的质量实绩进行自动判定，并打印质量保证书，最后对整个生产结果进行分析，从而完成了PDCA的循环，完整地体现了面向决策和操作的全面质量管理技术。
冶金模型库
冶金过程的数学模型及其算法的确定，是过程控制的核心，它凝聚了工艺、设备、控制等多领域的大量技术诀窍，是现代化冶金企业极为重要的技术资源,是企业内在潜力的重要标志之一。本课题组利用长期积累的经验，对已经掌握的冶金过程的数学模型进行整理、封装、建库。形成了包括转炉冶炼模型、高炉冶炼模型、热轧模型、冷轧模型、RH静态脱碳模型、RH工艺技术、热轧轧制压力模型、热轧板带温度递推解析模型、冷轧轧制压力过程控制模型、炼钢─连铸━热轧物流调度模型、无缝钢管张减过程数学模型等一批进行过程优化的模型库。对各种数学模型中通用的算法进行封装，开发了一套冶金过程自动化模型平台软件，提供统一的系统界面，便于MES进行调用。主要内容包括：
⑴ 动态演示类控制模型技术 区 域 冶炼区域 转炉动态模拟计算模型 转炉动态实时计算 转炉动态学习模型 H 静态控制模型 热轧区域 冷轧区域
模 型 名 称 压下负荷分配计算、道次计划预计算、道次计划后计算 自适应冷却控制模型 CAPL加热炉带钢温度控制模型 78
冷轧单机架轧机轧制模型 冷轧五机架轧机轧制模型
⑵ 静态非演示类控制模型技术 区 域 冶炼区域 模 型 名 称 吹炼控制模型：液位计算和学习、冶炼Pattern模型 副材控制模型：副材用量模型、副材分配模型 静态控制模型：静态计算模型、静态学习模型 合金控制模型：合金控制计算、收得率上下限模型、收得率学习 转炉静态模型、转炉静态学习模型 转炉动态模型、转炉动态学习模型、转炉动态智能控制模型 热轧区域 压下负荷分配计算、道次计划预计算、道次计划后计算、自适应、冷却控制模型、热轧轧制压力模型 热轧板带温度递推解析模型 冷轧区域 CAPL均热炉温度控制模型、CAPL冷却炉温度控制模型 CAPL过时效炉温度控制模型、CAPL速度控制模型 轧机弯辊模型、轧机温度与磨损模型 自动厚度控制模型、 动态变规格控制模型、 CGL加热炉温度控制模型 冷轧轧制压力过程控制模型
利用数据挖掘进行在线质量分析和预测技术
数据挖掘（DM：Data Mining）技术国外已广泛应用于商业、金融、电信和企业管理中，国内有关工业方面DM的理论和应用研究才开始，除宝钢有初步的应用成果报道外，成功的应用报道很少。
本课题发挥大学研究单位在DM研究方面的优势，完成了这一关键技术的研究。主要内容包括以下几方面内容：
⑴ 通用数据挖掘构件技术
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通用数据挖掘算法构件（以下简称构件）在数据挖掘软件包平台的支持下，用于对钢铁生产过程采集的实时监测和控制数据，进行数据校正、融合等数据清洗预处理，并在此基础上进行数据挖掘。按其应用范围，所有构件可分为两类。一类是针对各类数据挖掘应用的共同需求设计的通用构件，另一类是针对冶金生产过程数据挖掘的特点设计的专用构件。所有的构件具有相对性，同时对其外部接口进行了标准化设计，因此可根据各种数据挖掘应用任务的需要自由组合。主要有：① 数据预处理构件② 数据挖掘算法构件
⑵ 数据挖掘质量分析和预测技术
本项技术的特点是基于B/S结构，充分利用WEB技术以实现信息资源共享；基于在线业务数据，实现在线分析；基于OLAP技术，实现汇总数据的切片、钻取、旋转、追溯信息细节。
根据用户需求对产线各个工序进行质量一贯设计
根据生产过程数据和实绩数据,判定生产中发生的品质异常.
全面跟踪生产过程在各个阶段对产品进行检验，并最终对产品进行质量检测分析和质量判定，提供产品质量保证书
冶金过程流程模拟
通过仿真的方法模拟炼钢连铸热轧等工厂的生产，工厂环境、工厂包括的生产设备、设备之间的布局、生产设备本身、计划信息等等内容，都可以通过组态的方式，根据某一个工厂的具体情况进行定义，从而使系统生产过程的模拟有广泛的适应性。将分布式的仿真系统结构，应用于模拟冶金工厂的生产过程，建立了工厂运行的框架体系，解决了如场景（时间）同步、分布计算、功能分布、系统之间的接口标准等一系列问题，最终形成一个通用的分布式的炼钢-连铸-热轧流程模拟系统。
生产全过程的动态成本控制技术
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建立了各生产工序成本核算模型；采用数据挖掘与预报技术，依据动态成本模型预测生产成本；利用动态跟踪控制技术，优化原材料的配比、能源介质的供应、产线定修制度、生产的调度管理，动态核算成本，以降低生产成本。包括以下主要技术：
⑴ 基于数据仓库的成本数据管理技术
⑵ 基于抛帐规则经验知识的生产经营全流程成本核算集成技术
①
核算资料收集
②成本结转 ③产品成本计算 ④ 成本还原
⑶ 基于利润预测的生产经营全流程成本预算集成技术
① 建立预算基础数据 ② 产能平衡 ③ 附加成本平衡 ④ 成本计算 ⑤ 利润预测
⑷ 基于数据挖掘的生产经营全流程成本分析集成技术
① 公司成本分析 ② 单元成本分析 ③专题成本分析 ④ 回归分析 ⑤ 价格分析 ⑥ 因素分析
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网络环境下物流管理与控制技术
对各工序的生产组织调度，控制与跟踪，工序匹配、控制分析；中间（板坯）库的管理与优化技术等，所有这些技术均已编入MES软件产品中。
设备故障监测、评价分析与预报技术
通过收集设备状态信息，建立设备点检维护档案，对设备进行管理与分析。
目前，大部分工业生产行业对大部分生产设备采用视时维护的方法，这有其盲目性，缺乏真正的有效性和科学性。我们研究设备故障监测评价分析与预报技术，就是采用目前国际上普遍接受的预防维护形式——视情维护。这项研究需要对工业企业大量的设备种类分轻重缓急逐步实施设备故障监测评价分析与预报，从而实现设备的持续高效运转。
本课题主要研究有关采集的设备运行信号采用新型的智能化技术进行模拟、对设备的运行状况进行不间断的监测的问题。当系统的运行偏离正常状态时，提供准确的运行状态的期望值。通过对比较实际和期望的运行状态，可提供可靠的早期故障，以便采取恰当的措施来避免或减少由于潜在故障可能造成的损失，实现对设备的视情维护。减少维护的盲目性，降低设备的维修费用，提高维护的效益。
3）完成了重大应用示范工程，并取得明显的效果。
本项目选择宝钢集团上海一钢公司的不锈钢工程计算机系统作为示范工程。
上海一钢公司的不锈钢工程是宝钢集团重大技改工程。该工程要求在2004年4月建成年产不锈钢70万吨、碳钢210万吨的不锈钢精品生产基地。包括炼钢、精练、连铸、热轧等工序。在不锈钢工程建设的同时，一钢要求建立起一个基于ERP/MES/PCS三级结构的完整的企业信息系统，实现以财务为中心、以合同为主线，功能覆盖产线的企业管理和控制，使一钢公司在新世纪中实现生产力和技术的跨越式发展、全面提升企业综合竞争力。
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一钢公司的企业信息系统在经过一段时间的准备工作后，于2003年初起进入实质性的开发阶段。其中的ERP系统和MES系统完全是按照本项目的设计思想和理念、按照本项目的系统架构进行开发的。经近一年的努力，一钢公司的生产管理/生产控制系统（ERP和MES）已进入了全面综合调试的阶段，整个系统将于今年11月底上线运行。 一钢公司的系统取得了如下的示范作用：
以MES为核心的综合自动化解决方案的实施和验证。 冶金生产MES关键技术的实现和验证 关键技术包括：
支持直接热装热送的一体化作业计划编制 生产管制中心与作业计划的动态优化调度 网络环境下物流管理与控制技术 板坯库物流和出钢计划编制的仿真技术 全面质量管理技术 动态成本控制技术
生产数据分析与数据挖掘技术
应用MES后在提高产品质量、缩短制造时间、减低制造成本方面可以取得明显的效益。 能提高产量
采用一体化编制计划与实现直接热装，可以极大的发挥各机组的最大产能。可以缩短生产周期和交货周期预计半周。
减少库存
缩短作业计划编制周期、实行生产的实时动态调度，可以做到即时组织生产（JIT）, 使物流得以畅通。从而预计压缩库存20%。
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节约资源
对设备的实时监控，可以使对设备的利用最佳化，有利于资源的合理利用。预计节约能耗5%。
质量的在线判定
有利于实时掌握实物质量，及时反馈，以便及时进行资源重组。 集中的质量数据收集
有利于整体性分析实物质量，实现质量跟踪和追溯，以便真正找到质量问题产生的原因。 消灭瓶颈
及时发现影响生产正常进行的关键，及时应对突发事件
4）完成了冶金工业MES产品化软件的制作
在MES产品化软件制作方面，吸收了国外同类产品的精华（如德国的SIMENS,韩国的POSDATA,意大利的DANIELI等），宝信公司多年来在国内钢铁企业信息化三、四级生产管理计算机上的技术积累，以及各大学合作伙伴在相关研究领域的一些成果（如炼钢-连铸热轧一体化技术等），在此基础上完成了整个软件的制作工作。主要工作包括：
完成了针对冶金行业MES的应用解决方案，形成了具有产品化、模块化特点的《冶
金工业MES（V1.0）软件需求规格书》，规格书共分十篇：总体、订单管理、生产管理、质量管理、作业计划管理、物料跟踪与实绩管理、工器具与轧辊管理、仓库管理、发货管理、历史数据管理；
在功能规格书的基础上，完成了软件基本设计，软件基本设计书的结构主要包括：
业务流程图、系统功能图、功能与处理逻辑说明、数据流程图、接口设计、数据库实体关系图、数据库表清单、数据库表结构、主要代码定义、画面与报表清单、画
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面与报表格式与逻辑设计等内容。基本设计文档《冶金工业MES（V1.0）软件基本设计书》由以下各部分组成：订单管理、生产管理、质量管理、作业计划管理、物料跟踪与实绩管理、工器具与轧辊管理、仓库管理、发货管理、历史数据管理；及代码设计书
在软件基本设计的基础上，完成了软件的详细设计，包括业务流程图、系统功能图、
功能与处理逻辑说明、数据流程图、接口设计、数据库实体关系图、数据库表清单、数据库表结构、主要代码定义、画面与报表清单、画面与报表格式与逻辑设计等内容。详细设计文档《冶金工业MES（V1.0）软件基本设计书》由以下各部分组成：订单管理、生产管理、质量管理、作业计划管理、物料跟踪与实绩管理、工器具与轧辊管理、仓库管理、发货管理、历史数据管理；以及代码设计书在详细设计的基础上，开展了程序设计工作，完成了所有前后台程序的编制工作。 完成了程序测试工作，产生了《冶金工业MES软件测试报告书》
完成了MES主体软件系统与各模型及辅助系统之间的继承与联调工作。本项目产
品化软件除了主体的九大模块外，还有9个辅助模块作为本项目产品化软件的可选项，这些辅助子系统与主体是接口关系，为了保证上下模块的无缝衔接，课题组进行了多次的联调，完成了这些模块与主体的衔接。
完成了整个产品化软件的后期制作工作，包括使用说明书、安装手册、软件介质光
盘制作等工作。
5）完成发明专利7项（合同5项），软件著作权登记20项（合同10项），发表高水平的论文62篇（合同40篇），并申请国家电子行业标准 1项
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4、课题研究的创新性
根据对国内外冶金工业信息化的分析和研究，MES的开发和应用尚无完整的技术解决方案，已有的若干软件产品和系统技术往往是针对某一局部的工序控制和特定的工艺控制问题进行开发，其行业市场上推广尚无明显的进展。本课题的主要创新点表现在：
所设计的冶金工业MES整体架构可适应于国内钢铁企业，乃至流程工业信息化中
的生产制造执行系统，在国内属于首创，正在申请成为行业标准。
所研究的冶金行业MES的代码体系与MES实施标准，科学、使用、完善，符合
中国冶金企业的特点和需求，适合于在冶金企业中推广，目前正在申请国家冶金企业行业标准。
所设计的MES主要构件均具有自主知识产权、适用于冶金行业、并可以推广到其
他流程工业。
DHCR计划编制和物流调度技术是世界性的难题，在国外只有一些先进国家的大
钢厂（比如韩国的浦项、日本的新日铁等）才有这方面的应用，本课题通过与各高校的合作，研究形成了完整的解决方案和较为通用的软件产品，支持HCR、CCR和DHCR的混合轧制，使DHCR比例将达到世界先进水平；
本课题研究形成的一体化产品设计、质量设计、生产控制的生产管理组织模型，融
入到了冶金工业MES产品化软件中，使本课题开发的软件产品具有较高的水平，在冶金行业中也得到了很好的应用；
5、课题研究的科学性与先进性
本项目以大型钢铁企业实施综合自动化技术及重大示范应用为背景，突破制约综合自动化的MES重大关键技术，提出以MES为核心的综合自动化整体解决方案，建立较为完善
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的钢铁企业管理控制模型；本课题紧紧抓住流程行业特别是钢铁企业生产的根本目标—经济、社会效益最大化，建立体现以财务为中心、成本控制为核心理念的管理模型；同时，为了满足客户的交期要求及特殊加工要求，建立按合同组织全过程生产和管理的全流程管控一体化的信息集成模型，并建立基于销售合同和市场预测混合驱动的生产计划编制、调度管理模型；按合同组织生产涉及一贯质量管理、一贯计划管理、一贯材料管理以及整个合同生命周期的（实时）动态跟踪；缩短了成品出厂周期以及生产周期，提高了产品质量和档次。本项目与国际上同类型先进的MES（如德国的PSI、韩国的POSDATA、意大利的DENIELI）相比，无论是在系统架构合理性、功能上的适用性以及在关键技术的技术诀窍上都处于同类水平，有些方面甚至有所突破（比如：炼钢-连铸-热轧一体化计划的编制，全面质量设计管理技术等），整个课题达到了国际先进水平。
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附件三 大批量定制协同商务与集成设计系统
由上海交通大学承担的国家863重点项目“面向大批量定制的协同商务和集成设计系统”，取得了以下研究成果：
1. 项目组研究和突破了开展大批量定制所需要的“协同商务”和“集成设计”中的多项关
键技术，提出了一套支持不同类型企业进行大批量定制的体系结构和参考模型，开发了一批支持大批量定制实施的软件工具集，并在中通等多家企业开展了应用实施。为我国企业向大批量定制生产模式转变提供了有力支持，具有重要的理论意义和实际应用价值。
2.
突破的关键技术和成果的主要创新点包括：
完善了基于P_PROCE 的集成化多视图过程建模与仿真技术，提高了企业业
务过程建模、集成与重组的水平。
提出了基于案例模板的敏捷化CBD 知识结构定制技术，解决了不同企业设计
工艺知识共享工具的灵活性问题。
提出了基于浏览器VR 平台、支持大批量定制的客户化产品实时定制技术，
实现了用户特殊需求的在线获取、定单在线生成与处理。
提出了基于操作语义、支持异构CAD 系统远程协作的关键技术，解决了产品
设计中与配套厂家的远程在线快速交流的技术瓶颈。
3.
开发的大批量定制系统工具集已在中通客车股份有限公司、沈阳飞机设计研究所、上海通用汽车股份有限公司等多家单位得到实施应用，取得了很好的经济效益和良好的社会效益，积累了一套在我国企业实施大批量定制模式的经验模型和可操作性方法。
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4. 发表相关论文107 篇，其中SCI 检索7 篇，EI 检索22 篇，申请专利3 项，取得软件著作权8 项、软件产品登记4 项。
附件四 十五SHMIE关键技术攻关项目清单
1. 地铁建设快速推进连续运输系统的研制 2. 金融自助IC卡圈存机
3. 基于网络的异地工程支持系统开发 4. 智能设计与虚拟设计应用技术及软件开发 5. 基于现场总线技术的数字化智能仪表研制 6. 局域网多媒体数据传输控制技术的研究 7. 智能型混合式遥控顶管机器人
8. 支持工业以太网与多协议转换技术的测控平台 9. 基于SMVPN的公共技术和服务平台系统建立及应用 10. 数控曲面成型磨床
11. 开放式数控软件平台及应用产品的开发 12. 精密机芯柔性自动装配线及关键技术研究 13. 局部环境自主智能焊接机器人关键技术研制
14. 油气管道机器人实时探测系统关键技术及其实用化研究 15. 基于图象在线识别复杂曲面精密磨削关键技术及装备的研究开发 16. 快速原型几何建模及其制造集成系统研究
17. 基于CAD/RE/RP/RT技术集成的新产品快速开发应用系统及反求测量设备开发
18. 数控定位技术结构柔性化研究 19. 消防救援机器人
20. 水下机器人用掩埋物探测声纳 21. 非圆磨削技术的研究开发及其应用
22. 汽车电机可重组装配生产线关键技术与装备的开发应用 23. 数控车床关键技术研究与装备产业化 24. 装备制造业生产线设计与集成技术研究开发 25. 数控高速全自动平面涡卷弹簧流水线研制
26. 捆绑式三元催化净化器自动化生产线关键技术与装备的开发应用 27. 汽车柴油机燃油喷射系统总成与质量监控生产线及其关键技术 28. 集成化企业建模、诊断与性能评价技术研究与应用 29. 企业信息化工程建模、诊断与性能评价技术研究与应用 30. 面向网络化制造的ASP构件和集成技术的研究开发 31. 面向网络化制造的专业化ASP平台开发及应用 32. 基于ASP模式的机床行业比价采购系统
33. 船舶制造业设计过程的知识建模、管理工具的研究与应用 34. 以机电一体化为核心的演示设施的集成控制技术研究 35. 轿车车身装配生产线电阻点焊质量实时控制系统开发 36. 数控加工实时智能优化系统 37. 开放结构的低成本嵌入式数控系统 38. 电火花线切割智能数控系统 39. 微细电加工机床的研制
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40. 面向微制造的精密定位与测量系统
41. 面向精密磨床的压电驱动超精密定位工作台研制 42. 深海海洋信息远距离采集控制系统 43. 基于数字化技术的上海市燃气应急指挥系统 44. 小口径遥控式顶管机的研制
45. 开放式高速滚齿/磨齿机数控系统开发 46. 上海市敏捷制造网络化工程应用示范
附件五 十五SHMIE典型示范企业项目清单
1. 上海电气电站集团 2. 上海白猫有限公司
3. 上海自动化仪表股份有限公司 4. 上药集团抗生素事业部 5. 上海石油天然气有限公司 6. 上海氯碱化工股份有限公司 7. 沪东中华造船厂 8. 上海港机重工有限公司 9. 宝刚股份有限公司 10. 上海海立中野冷机有限公司 11. 上海海螺服饰公司 12. 上海柴油机股份有限公司
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13. 恒源祥（集团）有限公司 14. 上海三菱电梯有限公司 15. 联华
16. 上海中集冷藏箱有限公司
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