互联网技术的飞速发展极大推动了传统制造企业的信息化进程,如何借助互联网技术实现制造企业的快速响应、实时监控,对降低企业运行成本提高生产效率具有重要的意义。因此,国内外制造企业正积极探索制造执行系统在生产中的深入应用,大力推进覆盖全制造周期的智能制造系统。本文研究开发了面向蓝宝石长晶炉的制造执行系统,实现了企业对生产运行状态的监测及控制。首先,本文系统设计了面向蓝宝石长晶炉的制造执行系统的架构及核心功能。以企业核心需求为主,分析了系统监测目标、数据传输、存储及管理问题,并对各系统架构的功能模块进行了设计。其次,本文研究了蓝宝石长晶炉中的多任务调度问题。从企业管理者的角度出发,分析了影响企业效益的核心因素,提炼出平均长晶时间及平均长晶成本问题并构建了多任务调度模型。结合实际情况简化了多任务调度模型,在比较各优化算法之后先采用基本遗传算法进行单目标优化,运用带精英策略的非支配排序遗传算法进行多目标优化,并给出相应求解方法。再次,本文开发了蓝宝石长晶炉制造执行系统。在设备层方面,采用三菱Q系列PLC采集设备层数据,同时对PLC与服务器之间的通讯协议进行分析,实现了 PLC对设备数据的采集与监控。在服务器层方面,研究了关系型数据库的设计方法并开发了 Windows环境下的SQL数据库及服务器驻留程序。在终端层方面,基于MVC架构开发了现场控制软件及远程监控终端。最后,针对蓝宝石长晶任务中的具体案例,本文采用基本遗传算法进行单目标求解,运用带精英策略的非支配排序遗传算法进行多目标求解,并对比分析求解结果。同时对制造执行系统的云服务器性能进行承载力测试,实验结果表明该系统能够实时监控多设备运行信息,并具有良好的承载能力,验证了面向蓝宝石长晶炉的制造执行系统在多任务长时间工作状态下的稳定性与可靠性。