针对制造执行系统对动态快速集成、基于统一的集成模式、支持相关的集成标准、支持语义和松散耦合的集成方式等系统集成需求，为了更好地实现和支持网络化协同制造环境下跨企业制造过程协同和制造企业内部的集成，集成框架的基本思想是应用面向服务架构和语义网等相关技术，把制造企业之间及制造企业内部制造过程需要集成的对象（如信息、应用、流程等）按统一的方式封装成Web服务并进行语义标注后在支持语义的UDDI注册中心中进行注册；当需要进行集成时，通过服务请求代理，根据集成的要求，进行集成服务的匹配、选择、组合和调用执行，通过一种统一的方式实现松散耦合的按需集成。
       基于语义的制造执行系统集成框架由业务集成服务、基础架构服务、语义本体库、支持语义的企业服务总线、支持语义的UDDI注册中心、服务集成引擎层和业务流程层构成，其功能和作用如下：
(1) 业务集成服务：业务集成服务是制造执行系统MES中系统集成的对象，企业内部制造过程管理及跨企业协同制造相关的信息（如制造企业中的数据库、XML文档、设备及其运行状态信息等）、功能（如制造企业内部的ERP XRM、WMS、SCM等系统提供的功能等）和流程（如与制造过程管理相关的业务流程）都被统一的方式封装成Web服务，并通过语义标注后在支持语义的UD-DI注册中心进行注册，以供制造企业内部其他信息系统及协作企业的信息系统进行调用。
(2) 基础架构服务：基础架构服务是支持制造执行系统集成的技术基础架构和运行基础环境，它包括安全服务、事务服务、日志服务、异常服务、通信服务和消息服务等，是实现安全、可靠的服务集成的重要保证。
(3) 语义本体库：语义本体库采用本体管理工具对领域本体以及用描述的信息本体、功能本体和流程本体进行管理和存储。其中信息本体是最基本的对象.它是对信息集成对象的语义描述；功能本体是各应用系统可重用的业务功能的语义描述：流程本体则是企业内部或跨企业的可重用业务流程或工作流的语义描述；语义映射库则是对制造执行平台相关语义服务与其他企业的异构语义服务的映射信息进行存储。
(4) 支持语义的企业服务总线：支持语义的企业服务总线与基础架构服务类似，它也是支持制造执行系统集成的运行基础环境，它为平台集成框架提供消息通讯通道，并提供消息路由等功能。
(5) 支持语义的UDDI注册中心：支持语义的UDDI注册中心是制造执行系统集成服务的注册中心，实现集成服务的注册、查询和语义映射工作。它在传统的WA服务注册机制U DDI的基础上进行了语义扩展，除了支持传统的基于关键字的服务查询和发现功能外，还支持基于语义的服务查询和评估功能。
(6) 服务集成引擎层：服务集成引擎成是制造执行系统集成框架的核心控制和协调调度层，它包括服务注册引擎、语义映射引擎、服务四配引擎、业务规则引擎、语义匹配算法、服务选择算法、逻辑推理引擎、流程组合引擎、服务请求代理和服务调用代理等。集成请求的接收、服务的四配、选择、业务流程的组合、外部服务的调用以及与框架其他部分的协调都由服务集成引擎层来完成。
(7)业务流程层：业务流程层主要是根据协同制造过程管理的需求，对业务流程的业务进行分解，在服务集成引擎层的支撑下，经过服务的匹配、选择和组合后形成可执行的流程实例进行解释执行，并对流程的执行过程进行监控。