当前离散制造业的制造执行系统由于内部功能不一致而缺乏普适性，制造执行系统开发厂商也因缺乏通用的参考模型而在开发时需针对不同的企业需求重新建立不同的模型，这些均导致了系统研发和批量应用中的困难。不仅如此，开发者在系统开发前往往缺乏有效的方法对系统模型进行相关性能分析和功能验证，这使得很多问题往往在开发过程中出现，给开发工作造成极大的困难。本文从分析制造执行系统的功能架构入手，研究了面向离散制造业的制造执行系统架构、建模方法及模型可靠性分析理论，具体内容如下：　　（1）为了提高离散制造业生产率，从需求分析出发，在分析生产工艺的基础上，建立了一种新型制造执行系统服务架构，该架构具有灵活的组织方式，各层服务均可按需求进行添加或修改，满足了应用集成的需求，在一定程度上解决了制造执行系统的产品化和批量应用问题。　　（2）介绍了制造执行系统建模的意义，以多Agent、UML和IDEF为例，描述了各方法对制造执行系统建模的效果。基于标准对建模效果进行评价，提出了制造执行系统建模方法应满足的基本要求。　　（3）针对当前离散制造执行系统缺乏通用性和普适性的问题，对离散制造业的基础功能进行分析，结合实际的实施需求，设计了功能分解图，建立了一种新型通用离散制造执行系统 Petri网功能模型。对模型的仿真验证表明：模型未出现死锁且功能完备，在一定程度上满足了通用制造执行系统的功能要求。　　（4）对Petri网模型进行了性能分析，在复杂性分析的基础上，运用简化理论将各子模块模型进行简化。采用总分结合的策略对模型的可靠性进行分析：在分析子模型时，将Petri网模型转化为随机Petri网模型，运用马尔科夫链分析了模型的状态可靠性；在状态分析法无法对整体模型进行可靠性分析的情况下，将模型转化为有向网络图，从图论角度分析得出了影响模型可靠性的核心元素和网络核心层，并基于网络核心层得出了在几种不同情况下的系统可靠性选择方案。