制造执行系统（ Manufacturing Execution System, MES ）是流程工业综合自动化的关键。
实验室从“九五”开始就以石化企业、钢铁企业为背景，研究面向流程行业的开放式的 MES 的体系结构，并围绕该体系结构研究开发 MES 系统的若干关键技术，开发和实现面向执行制造系统的数据平台、过程实时监控和故障诊断等关键应用，形成适合流程行业的开放的，柔性的、敏捷的 MES 系统总体解决方案。
同时在实践方面，实验室将解决方案和 MES 总体框架和典型企业的实际相结合： 中国石化“十五”期间信息化总体规划、中国石化综合自动化总体设计（ 863 课题）、北京同仁堂综合自动化总体设计（北京市科委）、石化企业 MES 及其关键应用（ 863 ）。
图为中石化综合自动化总体框架
图为流程企业 MES 总体框架
面向集成的企业统一建模方法
面向集成的企业统一建模方法是指运用多种建模技术和工具，从多个视图和角度对企业的结构、活动、过程、信息、资源、人、行为、目标和约束等信息进行综合的描述和定义，指导模型驱动的企业设计、分析和操作，这是实现企业应用集成和企业工作流自动化的基础。 企业数据平台的核心数据参考模型必须站在整个企业的高度准确地描述企业关键增值业务数据及企业关键辅助业务数据。企业的高度要求识别和强调不同局部应用间的共同性，揭示并消除冗余信息，检测并解决各种冲突，统一考虑是否满足整个企业的应用需求。另外，实验室将石化企业核心数据模型和国际的 ISA SP95 为基础，初步制定了石化行业MES 的数据集成交换规范。
MES 数据集成平台及其关键应用
MES 被视为流程工业综合自动化中的重要桥梁和纽带，有必要从企业全局的角度统一规划面向整个生产执行过程的的数据。 MES 数据集成平台作为 MES 系统的核心，在开放式体系结构下，以大型商业数据库为基础，采用构件技术、面向对象技术 XML 技术和建模技术，研究、分析、开发和实施以生产过程模型为驱动的流程行业数据集成平台，为建立开放的，柔性的、敏捷的流程行业 MES 系统提供基础的数据环境，发挥企业应用系统的最大价值。本解决方案以中国石化长岭分公司作为试点企业，初步建立了石化企业的 MES 数据平台，并围绕数据平台系统建立了质量管理、物料移动、生产调度、生产统计等关键应用。
