从20世纪80年代中期CIMS起步阶段强调的功能集成，设计、制造和管理的集成，到90年代的基于并行工程和业务重组的业务流集成，乃至发展到21世纪的基于制造网络的企业间集成，"集成"和"协同"一直是制造业信息化发展的主旋律。随着信息技术的发展与其在制造领域的广泛应用以及经济全球的一体化，在未来相当长的一段时间内"集成"与"协同"将仍然是制造业信息化技术发展的主旋律。
集成与协同的3条路线
围绕企业核心竞争力的提升，制造业信息化将沿着产品开发、企业管理和制造生产等3条主线向集成与协同方向发展。在产品设计开发方面，完整的产品定义信息在横跨整个企业和供应链范围内产生、管理、分发、传递和使用，产品信息覆盖了从产品概念到回收的全生命周期，对产品信息的管理把人、过程和信息有效地集成起来，实现多功能、多部门、多学科、多外协供应商之间的紧密协同。从图1可以看出，产品开发过程已经从基于CAD/CAM/CAPP（C3P）的功能集成，经过基于产品数据管理（PDM）的信息集成向，面向产品全生命周期管理（PLM）的支持协同的人、信息、过程的全面集成的方向发展。
在企业管理方面，为了在激烈的市场竞争中达到"提供最好的产品与服务、获得最大利润"的目标，企业采用全局角度对经营与生产计划方式等现代管理技术，实现从企业内部生产的信息流、物流、资金流、价值流、工作流过程的集成优化管理，到支持企业间联盟的管理组织以及客户关系管理和供应链管理，有效地集成并管理企业内部包括供应商、客户、动态联盟等在内的人、财、物、产、供、销等信息，实现企业的整个经营过程的高度优化。从图1可以看出，企业资源管理（ERP）从企业订单管理、生产计划到车间层的管理与控制，沿着纵向实现企业内的人、财、物的集成管理；通过供应链管理系统（SCM）和客户关系管理系统（CRM），实现横向的供应商和客户间的集成管理，供应链的集成、协调与控制正在由简单的供应链联系发展到基于网络和供应链技术的多层次集成、协调与控制。
在企业生产制造方面，制造系统从过去多层次的制造工厂向快速响应制造的制造执行单元方向发展。专业化、单元化的制造系统以扁平式的单元直接连到供应链上，参与企业间的协作。制造单元一方面集成了车间包括生产计划、调度、数控加工工艺规划等在内的软件系统和机床、测控设备等硬件系统；另一方面利用网络手段与供应商及客户形成全面的集成。图1中的基于制造执行系统（MES）的制造单元，通过对制造资源的封装和集成，实现制造单元的可重构性、开放性和容错性，并在全社会范围内实现制造资源的优化配置和集成共享。
制造业信息化将以集成和协同为基本特征，以产品开发的全生命周期管理、ERP和MES的纵向垂直管理、SCM和CRM的横向集成管理及制造执行单位等为发展主线。制造业信息化的关键在于，针对产品开发、企业管理以及制造过程3条主线，攻克集成和协同关键技术，开发数字化产品开发平台、数字化制造平台和数字化企业管理的集成平台，并广泛在企业内、企业间和各行业内建设、推广和应用这3个企业信息化的关键平台。
路线一：产品开发平台
产品开发平台涵盖了从产品概念设计、详细设计、分析优化、制造、市场直至使用、维护、报废等产品全生命周期，涉及一切围绕产品而进行的活动和过程以及活动的执行部门和人员，融合了并行工程、工作流管理、知识管理等先进设计制造管理理念，以集成产品模型技术、多学科综合优化技术、建模与仿真技术为技术核心，支持产品持续创新的、由一系列软件工具和软件子系统组成的软件套件和解决方案集成合体，在数据、过程、应用三个层面实现集成与协同。
1．数据层面：集成产品模型
以产品为核心的制造业信息化，其首要任务是要实现产品的数字化。产品的数字化，就是通过适当的产品模型对产品的几何和非几何属性进行描述，产品模型必须是多维和全面的，能够支持产品生命周期的各个阶段和各个部门。
集成产品模型通过统一的数据表达形式（如STEP标准），将产品定义信息、配置控制信息、生产过程控制信息、制造信息、分析优化信息等统一描述和存放，具有信息完备、语意一致、定义灵活、操作方便、表达集成和应用独立的特性，反映产品的信息本质，从概念上和逻辑上对产品的数据和数据流进行合理的规划、设计，成为产品全生命周期过程集成的桥梁。在集成产品模型的基础上，发展工程数据库，在数据的传输、共享和操作的基础上进行数据的重复提取和使用，并且可以变成系统知识进行使用。
产品开发平台通过建立统一的数据标准、便捷的共享机制、分布环境下的多库集成子系统、以集成产品模型为主的中央数据库和以融合历史数据和经验为主的知识库，支持产品研制的持续创新，从而实现数据层面的集成。
2．过程层面：统一过程管理
产品从初始的概念形成，通过设计、分析、制造、装配、测试而形成最终的产品，要经历一系列既相互独立又相互联系的活动和过程。对过程的管理，在过程序列、过程链管理的基础上，发展成为过程流的管理。
产品开发平台应用工作流管理思想，以集成产品模型为信息处理的枢纽，沿产品逐渐物化成型的过程，设计一致的工作流模型，统一协调人员、组织在各个节点的执行活动。在协作分工的基础上，支持分布式应用和并行工作，为所有的产品开发人员提供协同工作环境。产品开发平台突破了原有企业的边界，成为一种可以跨越地域、文化、组织的时间上并行产品开发环境，从而实现了面向过程的集成和协同。
3．应用层面：软组件热插拔
在应用层面，产品开发平台将CAD、CAM、CAPP、CAE等软件系统作为软组件，为每个功能模块提供了组件集成规范，凡是符合规范的产品都可以作为平台的一部分，并支持软件的热插拨。产品开发平台对产品生命周期各个阶段的单元技术和单元软件的集成不是简单的组合和数量上的堆积，而是在统一标准、总体框架的基础上有机的集成，这些单元软件系统作为平台的一部分发挥作用，软件系统之间可以在集成产品模型的基础上方便的进行数据的共享和交互，以及建构在工作流上的协作互动，彻底解决困扰企业的"信息化孤岛"问题。
产品开发平台在应用层面的集成和协同，还体现在为管理平台和制造执行平台提供了互操作的接口，并且为其建立统一的数据源头，从而保证了三大平台之间在底层的可集成性，为数字企业的构建奠定了基础。
