制造执行系统集成了生产运营管理、产品质量管理、生产实时管控、生产动态调度、生产效能分析、物料管理、设备管理、文档管理和人力资源管理等相互独立的功能，使这些功能之间的数据实时共享；同时，制造执行系统起到了企业信息系统连接器的作用，使企业的计划管理层与控制执行层之间实现了数据的流通。制造执行系统的功能框架如图4.1所示。

图4.1　制造执行系统的功能框架

1.xBOM（extended Bill Of Material）管理

制造执行系统把生命周期系统视为其重要的集成信息来源，制造执行系统需要从生命周期系统中提取产品的原始设计BOM数据（包括产品的设计BOM和工艺BOM文件），并通过xBOM管理，把产品的设计BOM数据转换成支持制造执行系统的各种BOM数据（包括产品的制造BOM、工艺BOM、质量BOM数据等），从而快速、准确地建立制造执行系统中的产品基础数据。通过xBOM管理，制造执行系统实现与产品数据管理（Product Data Management，PDM）系统的集成和制造执行系统内部产品数据管理。

2.计划系统

一方面，实现从企业的物资需求计划系统和企业资源规划中获取车间的本月生产作业计划；另一方面，接收外协订单分解后的物资需求计划。两个方面结合起来，为车间计划人员编制车间生产作业计划提供原始数据。通过计划系统，制造执行系统实现与物资需求计划系统和企业资源规划系统的集成。

3.人力资源管理

人力资源管理模块管理车间员工的各种基本信息，提供实时更新的员工状态信息数据。人力资源管理模块可以与设备资源管理模块相互作用来进行最终的优化分配。

4.工序级调度

工序级调度是制造执行系统与企业资源规划系统有根本差别的地方，制造执行系统要通过工序级调度形成零、部件各个工序的生产调度指令。工序级调度需要借助各种调度理论和方法，在制造执行系统中属于难度级别较高的问题。

5.外协生产管理

当车间生产能力不能满足车间的生产作业计划时，车间为了保证按时完成客户的订单，就需要考虑把部分产品或者零、部件的生产外协到其他企业。外协生产管理将在选择合作企业方面提供决策支持并跟踪合作企业中外协产品或者零、部件的生产进度、产品质量，即把外协生产任务的管理纳入制造执行系统。(www.daowen.com)

另外，车间可能作为其他企业的外协生产加工单位，接收其他企业或者客户的直接订单。订单系统管理订单，车间计划人员根据订单情况，可能需要进行物资需求计划，物资需求计划的结果是编制车间生产作业计划的原始数据。

6.物料管理/物料跟踪

物料管理模块管理车间物料的基本信息，记录物料库存及出/入库情况、车间生产管理（Work In Progress，WIP）信息。在物料管理中，最为复杂的是物料跟踪，所谓的物料跟踪就是随时跟踪物料的工艺状态、数量、质量和存放位置等信息，向车间调度人员和客户报告产品的生产进度等信息。

7.统计/历史数据分析

统计系统在制造执行系统中具有重要地位，它随时向车间管理人员提供产品及其零、部件的生产数量统计、生产状态报告、生产工时统计、成本统计、质量统计等信息，以便车间管理人员更好地掌握产品的生产进度，控制产品的生产质量和生产成本。制造执行系统需要完整准确的产品基础数据作支持，如在xBOM管理中建立大量的产品基础数据，然而这些数据，如零、部件工时定额，零、部件采购成本和设备使用效率等，不可能完全与实际情况相符，因此，需要在大量历史数据统计分析的基础上不断地完善和提高制造执行系统基础数据的准确性，而准确的制造执行系统基础数据又会提高车间生产计划、调度指令的准确性和正确性。

8.产品质量管理

质量管理模块对从制造现场收集到的数据进行实时分析以控制产品生产质量，并提出车间生产过程中需要注意的问题。

9.设备管理

设备管理模块指导企业维护设备、刀具，以保证制造过程的顺利进行并产生除报警外的阶段性、周期性和预防性的维护计划，也提供对直接需要维护的问题进行响应的能力。

10.工段作业管理

工段作业管理模块执行车间生产调度指令，并在不影响车间或企业全局生产进度的前提下，对局部生产计划作适当调整；完成生产作业现场的数据采集、监控生产过程，随时向车间计划员和调度员汇报工段生产作业进度等信息，以便修正生产过程中的错误，提高加工效率和质量。