智能制造系统是以生产环境为基础，最终又作用于生产环境，由于物流状态、设备状态、质量状态、能耗状态和环境状态等是制造生产管理中被密切管控和亟待改善的方面，因此体系的基本结构是围绕着生产环境的主要管理状态展开，形成智能制造系统闭环的管控过程，共包含５层。（1）生产环境层

生产环境层是指应用智能制造系统的生产车间、生产工艺单元等。后续数据的采集均来源于此层。通过各类监控仪表对工艺单元的状态数据进行采集，并在系统中存储－分析之后，形成质量控制和生产管理的决策支持信息，通过一系列决策指令的生成、下达、传输和驱动完成等过程，最终反馈作用到实际生产环境。

（２）状态感控层

智能制造系统的状态感控层是直接对生产环境产生作用和影响的一层。通过状态感控层完成对生产环境中的设备、质量、能耗、物流等各类状态的感知与数据的采集，并通过自主控制、人机交互等方式实现对各类状态的控制。

（３）数据存储层

智能制造系统的数据存储层是将生产环境中采集到的状态数据按照一定的逻辑关系和处理过程进行有效的存储，并根据各类数据信息的数据格式和类型进行数据标准化的概念模型和逻辑模型的建立，实现统一管理。

（４）状态分析层

状态分析层是对系统所存储的生产数据进行状态内容相关的统计分析的层级。智能制造系统的分析层能够针对生产环境的管理和决策支持的需求，在存储层对所需要的数据进行挖掘和关联分析，建立相关独立关联模型和非独立关联模型，为上层决策支持提供相应理论方法和数据支持。

（５）决策支持层

决策支持层，是智能制造系统中的最上层，该层主要基于上一层分析结果进一步分析应用环境的相关数据，从质量控制、精益生产、风险管控三个方面，产生相应的生产管理的决策支持信息，并由系统用户根据决策支持信息制定相应管理决策转化为可供下达的生产调整或改善的决策。