一、引言

　　随着现代制造技术、计算机技术及信息技术的飞速发展，以计算机集成制造系统(CIMS，Computer Integrated Manufacturing System)和计算机集成生产系统(CIPS，Computer Integrated Production System)为核心的企业综合自动化建设面临着前所未有的严峻挑战。无论是在模型的精确性、信息的实时性以及系统的容错性等方面，都提出了越来越高的要求。计算机集成生产系统(CIPS)，也被称为连续流程工业的CIMS，是一个集成了多个功能子模块的综合自动化系统，通常包括信息管理子系统、CIPS支撑子系统与生产过程控制子系统。企业通过对这些功能子系统的集成和利用，从而实现企业生产经营过程的全局最优目标。

　　信息融合(IF，Information Fusion)技术开始于20世纪70年代，早期的应用主要在军事上，一般用于目标的检测、定位、跟踪和识别。而随着工业系统的复杂化和智能化，该技术已经逐渐应用到民用领域，主要应用有移动机器人、医疗诊断、智能交通、智能制造、智能检测以及目标识别、现代管理等很多领域。信息融合是现代信息处理领域新近崛起的一个前沿性的研究方向，是针对一个系统中包含多种信息源这一问题而展开的一种信息处理方法。它通过对多类同构或异构数据源的冗余信息和互补信息进行综合（集成或融合），得到被观测对象更加精确的评估，以便对整个系统给出正确的判断和决策。相比于通常的信息处理，信息融合能够增加信息的维数和置信度、改进系统的探测性能、扩展空间和时间的覆盖范围、提高系统可靠性和可维护性，以及增强系统容错性和鲁棒性，达到系统内优势互补，资源共享，从而提高资源的利用率。

　　二、综合自动化系统的发展及其问题

　　综合自动化系统是一种基于CIMS及CIPS哲理构成的计算机化、信息化、智能化、集成化的制造系统。它借助计算机硬件、软件，将企业主要生产过程中有关人、技术和经营管理三要素及其信息流和物流有机地集成并优化运行，从信息集成的角度来提高企业的生产和工作效率，实现质量高、成本低、服务优、环境好的目标。综合自动化系统不仅是一个工程技术系统，更是一个企业整体集成化系统。综合自动化系统的核心是“集成”，其特性主要包括人员、信息、功能集成和技术集成等。根据企业类型不同，实现综合自动化的方式也必然有所不同。通常包括针对离散机械制造行业的CIMS系统和针对连续流程生产行业的CIPS系统。综合自动化系统可以由工程设计自动化、管理信息、生产自动化、质量保证、故障检测以及支撑数据库等分系统组成，也可以由上述部分分系统集成组成。

　　图1给出了综合自动化系统的功能构成。从图1可以看出，在各个功能子系统之间及其内部都存在着信息的交换与共享。随着模型精确性、信息实时性及系统容错性方面的标准越来越高，系统处理的信息量也变得日趋庞大，怎样快速而准确地处理这些信息以使得企业做出最好的决策成为企业实现综合自动化的最大问题。具体来说，可以分为以下几个方面。首先，在生产自动化系统前端用于信息采集的传感器数量越来越多，种类也越来越复杂，通常在数据采集的同时还会受到不同程度的噪声干扰。为了能够准确而实时地处理这些信息，必须寻求新的信息处理技术；其次，现代企业都需要使用庞大的数据库作为企业综合自动化系统的支撑。这些数据库本身可能属于不同的类型，例如员工信息数据库、产品特征模型库和专家知识系统等，它们存放的位置也不尽相同，如本地数据库、网络数据库等。处理单个数据库中的海量数据本身就是一件繁杂的事情，更不用说在不同类型和不同存放环境的数据库之间达到数据共享并对数据进行分析处理；第三，企业的决策要求分析人员快速、灵活地将大数据量的复杂查询以直观易懂的形式提供给决策人员，便于他们掌握企业的经营状况，了解市场需求以制订正确的决策。这对于传统的决策支持系统(DSS，Decision Supporting System)无疑是个挑战；第四，故障诊断在企业综合自动化系统中扮演着越来越重要的角色。

　　图1 综合自动化系统的功能构成