MES作为连接计划层和控制层的计算机辅助管理系统，包含了多方面的功能，MESA给出的制造执行系统的功能模型。MESA制造执行系统功能模型包括工序详细调度、资源分配和状态管理、生产单元分配、过程管理、人力资源管理、维护管理、质量管理、文档控制、产品跟踪和产品清单管理、性能分析和数据采集等功能。
① 资源分配和状态管理
管理机床、工具、人员、物料、其他设备以及其他生产实体进行加工必须准备的文档以保证生产的正常进行；提供资源使用情况的历史记录，确保设备的正常安装和运转，同时提供资源的实时状态信息。对这些资源的管理还包括为满足生产计划的要求对其所作的预定和调度。
② 生产详细调度
在编制生产作业计划中提供基于制定生产单元相关的优越级.属性、特征和处方的作业排序功能。通过良好的作业排序来最大限度地减少生产过程中的准备时间。这种调度是基于有限能力的调度并通过考虑生产中的交错、重叠和并行操作来准确地计算出设备上下料和调整时间。
③ 生产单元分配
以作业、订单、批量和工作单等形式管理生产单元间的工作流，当车间有事件发生时，要提供顺序的调度信息并按此进行相关的实时操作和改变。生产单元分配能够调整车间已制订的生产进度，对返修品和废品进行处理，用缓冲管理的方法控制任意位置的在制品数量。
④ 文档控制
控制、管理和传递与生产单元有关的信息文档，包括工作指令、配方、工程图纸、标准工艺规程、零件的数控加工程序、批量加工记录、工程更改通知和各种转换操作间的通讯记录，并可提供信息编辑的功能。该功能将各种指令下达给操作层，包括向操作者提供操作数据或向设备控制层提供生产配方。文档控制还包括对下列数据的控制与完整性维护：与环境、健康和安全制度有关的数据，以及ISO信息等等，当然还有存储历史数据的功能。
⑤ 数据采集
该功能通过数据采集接口来获取和更新与产品跟踪、维护产品历史记录以及其他与生产管理功能相关的各种数据和参数，这些现场数据可以从车间手工录人或由各种自动方式获取。
⑥ 人力资源管理
提供按分钟级更新的员工状态信息，不仅包括工作时间、出勤报告和资历跟踪，还包括一些非直接生产的活动，如物料准备或刀具准备等基础工作。这些工作也与生产成本相关。人力资源管理可以和资源分配模块相互协调来决定最优的分配方案。
⑦ 质量管理
对从制造现场采集的数据进行实时分析以保证良好的质量控制和确定生产需要注意的问题。该功能可向用户推荐纠正错误所应采取的行为建议，包括将征兆、行为和结果联系在一起来帮助分析引起质量问题的原因。质量管理还包括标准过程控制（SPC)、标准质量控制（SQC)、离线检验操作以及实验室信息管理系统的数据分析。
⑧ 过程管理
监控生产过程，自动纠正生产线的错误或向用户提供决策支持以提高生产效率。这些活动可能是一些比较底层的操作，它们主要集中在被监视和被控制的机器上，跟踪连续的生产操作流程。过程管理还应包括报警功能，使车间人员意识到出现了超出容许误差的加工过程。过程管理通过数据采集接口实现制造设备与制造执行系统之间的数据交换。
⑨ 维护管理
跟踪和指导车间维护设备和工具以保证其在生产中的可用性。并做好周期性和预防性的维护计划，对异常问题进行警报和处理。通过对历史事件的记录和维护来辅助问题的分析和诊断。
⑩ 产品跟踪和产品清单管理 .
提供产品任意时刻的状态和位置信息。状态信息包括：谁在加工、提供的原材料、批量、批号、当前生产状况、有何异常信息、返工情况等其他与产品有关的信息。在线跟踪功能创建了产品生产过程的历史记录，该记录为用户提供了对每个最终产品组件及其使用情况的可追溯性。
⑪ 性 能 分 析
提供最新实际制造作业结果报告连同过去历史和预期商业结果的比较关系。执行结果包括资源利用测量、资源可用性、产品单元循环周期，与计划表和执行标准保持一致。利用从不同功能模块收集来的信息测量作业参数。这些结果可以报告或在线呈现出当前的性能评估。