随着德国“工业4.0”概念的提出,智能制造成为全球制造业的研究热点,为此我国制定了“中国制造2025”战略计划,旨在实现制造业向绿色制造、智能制造的转型升级。MES作为制造企业信息化建设中的重要一环,已经成为智能制造的研究热点之一。本文以MES相关技术作为支撑,对MES系统及仿真技术在Job Shop数字化车间中的运用进行研究。论文结合应用企业的车间现状和生产特点,对MES的系统框架和工作流程进行研究设计,并给出系统的总体设计方案。针对传统遗传算法在求解柔性作业车间调度问题时存在大量冗余搜索的问题,提出一种基于矩阵编码的双层遗传算法,并对相应的算法结构、编码解码、种群初始化、选择操作、交叉操作、变异操作等进行研究设计,通过实例分析,验证了算法的有效性。应用三维建模软件3ds Max和三维图形引擎OSG在计算机中构建一个与物理车间一致的信息模型,在创建的虚拟车间中进行车间作业仿真,利用仿真结果优化生产管理方案。基于上述研究,论文采用.NET框架和Web技术,开发一个集车间管理、调度和仿真于一体的MES系统,该系统可以有效整合车间机器、物流、库存等资源,对提高车间的信息化管理水平和生产效率,具有重要的理论意义和工程价值。