车间层的资源管理、物流控制和信息集成是企业整个生产系统的重要方面,在企业运作管理中占据重要位置。制造执行系统作为面向车间层的实时信息系统,能与上层计划系统和底层控制系统保持双向通讯,高效贯穿整个企业的信息流,使企业管理者实时掌握车间现场生产动态,对提升车间生产效率和企业竞争力具有重大意义。本文简要介绍了课题背景、来源及目的,回顾了计算机辅助生产管理和制造执行系统的发展历程,分析了目前制造执行系统在国内外的研究与应用现状,指出现阶段结合我国企业应用实际研究MES系统的重要意义。结合我国离散制造企业加工车间的作业现状,对车间层的计划与管理存在的问题进行了深入研究,在此基础上提出了适合加工车间作业管理的MES系统构建原则、数据交互模式和体系结构,结合广东科达机电股份有限公司车间作业计划管理与优化项目,设计出符合科达公司加工车间管理的KEDA-MES系统。结合我国离散制造业装配线流水车间的作业现状,对流水车间存在的问题进行研究并提出相关解决方案,结合面向汽车行业生产工艺MES系统构建及集成技术项目,针对我国汽车装配线流水车间的作业现状,设计并参与开发了符合江淮商务车装配车间生产管理的JAC-MES系统。在对以上两类车间(加工车间和流水车间)进行深入研究的基础上,笔者对处于MES系统核心部分的车间作业计划与调度进行了深入探讨,设计出能够求解此类问题的三层优化启发式算法,并对每一层算法进行详细的论述,应用相关文献中的算例对算法进行验证,得到满意结果。