智能工廠MES總體架構圖
MES總體架構分為智能互感互聯層、智能制造執行系統層和計劃層ERP三層結構，MES通過特定的端口接口服務集層上下層，并以一定協議進行通信。其中智能互感互聯層又包括設備執行層、通信層和工業控制層，智能制造執行系統層又包括生產數據中心、數據分析層和業務應用層。
在底層智能互感互聯層，主要包括設備執行層、通信層和工業控制層三層物理結構。以面向設備層的工業機器人、智能機床、3D打印和傳感器等物理制造資源，通過通信層的工業以太網、無線網、RFID以及配置各種傳感器等通信設備連接集成，采集制造生產過程中的多源數據，并按照一定的通信協議進行數據的交換和通信，在通過工業控制層的DCS、PLC、數據采集系統和生產監控系統等控制系統控制管理設備層。以此達到智能工廠制造生產資源的互感互聯，實現生產設備資源高度集成，實時精準采集多源制造生產數據。
中間層智能制造執行層，通過對智能互感互聯層的制造過程資源的多源數據采集和集成，存儲在實時數據庫和關系數據庫中。在分析層運用大數據挖掘等方法對數據進行分析處理，而由于數據的不完善可用性及其可靠性不高，需要對采集到的數據進行預處理提高數據的可信度，再對結構化數據如生產BOM表和非結構化數據如產品設計圖紙等多源異構數據建立統一的數據模型，建立多維分類視圖，然后建立關聯模型并進行關聯關系分析，挖掘出各數據間存在的關聯規律，根據相關規律對生產過程中出現的異常事件進行智能決策。在業務應用層基于數據倉庫，根據數據分析層獲得的描述的數據演進規則相關信息，并使用實時預警，反饋控制和優化仿真來等，來完成生產資源管理、生產質量優化、生產任務調度、生產過程監控、生產設備維護、生產過程追溯、智能生產診斷和智能生產決策等生產過程管理業務。
ERP層是企業資源計劃管理層。參與管理企業人力資源管理，管理規劃企業的所有制造資源，根據用戶訂單制定生產計劃，并將生產計劃下達到工廠MES。根據生產計劃管理供應鏈關系，采購物料和銷售產品。MES采集工廠數據反映工廠生產現狀，ERP層根據MES反饋的訂單完成狀況，產品質量檢測報表，生產過程物料消耗情況以及各種生產業績報表等調整制造計劃，更加合理安排制造資源，提高生產效率，降低制造成本。智能工廠MES架構的實質是工廠利用生產數據分析得到運行知識，實現智能工廠的實時動態優化，提高智能制造的水平。
