柔性制造系统
柔性制造系统
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柔性制造系统
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定义和组成
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目录
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特点和优势
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组成部分
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应用和发展趋势
柔性制造系统
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柔性制造系统(Flexible Manufacturing System，FMS)是现代制造 业的重要组成部分，其特点在于灵活性和自动化
FMS能够根据市场需求快速调整生产模式，以适应产品种类的变化 和批量的变化
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应用和发展趋势
应用和发展趋势
柔性制造系统广泛应用于汽车、 航空航天、电子等制造业领域
ONE
未来的柔性制造系统将更加智能 化和自动化，同时也会更加环保
和可持续
THREE
TWO FOUR
随着技术的不断进步和市场需求 的不断变化，柔性制造系统也在 不断发展和改进
例如，通过使用人工智能和机器 学习技术，可以实现更加智能化 的生产过程控制和管理；通过使 用清洁能源和环保材料，可以实 现更加环保的生产过程；通过使 用可再生资源和循环利用技术， 可以实现更加可持续的生产模式
以下是关于柔性制造系统的详细介绍
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定义和组成
定义和组成
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特点和优势
灵活性
柔性制造系统的最大 特点在于其灵活性。 这种系统可以适应不 同的产品需求和生产 环境，而且可以快速 地进行调整和改变。 由于其高度的灵活性 ，FMS已经成为多品 种、小批量生产环境 下的理想选择
特点和优势ຫໍສະໝຸດ 自动化特点和优势组成部分
中央控制系统
中央控制系统是柔性制造系统的核心。它负 责协调和控制所有组成部分的工作。中央控 制系统通常由计算机和软件组成，可以通过 网络进行远程监控和控制。通过使用中央控 制系统，可以实现对整个生产过程的实时监 控和管理。这有助于提高生产效率和质量， 同时也可以及时发现和解决生产过程中的问 题
机械制造中的柔性制造系统
机械制造中的柔性制造系统在当今高度竞争的制造业环境中，企业需要不断提高生产效率、降低成本、提高产品质量，并快速响应市场的变化。
为了实现这些目标，柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，简称FMS）应运而生。
柔性制造系统是一种先进的制造技术，它将计算机技术、自动化技术和制造技术有机地结合起来，为机械制造企业提供了高度灵活和高效的生产解决方案。
一、柔性制造系统的定义和组成柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运系统和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。
它能够在不停机的情况下，根据生产任务的变化，自动调整加工工艺和生产流程，实现多品种、中小批量生产的高效化和自动化。
数控加工设备是柔性制造系统的核心，包括数控机床、加工中心等。
这些设备具有高精度、高效率和高自动化程度的特点，能够完成各种复杂零件的加工。
物料储运系统负责原材料、在制品和成品的存储和运输。
它通常包括自动化仓库、输送装置、搬运机器人等，能够实现物料的快速准确配送，保证生产的连续性。
计算机控制系统是柔性制造系统的大脑，它负责对整个生产过程进行监控、调度和管理。
通过计算机控制系统，操作人员可以实时掌握生产进度、设备状态和质量情况，并及时做出调整和决策。
二、柔性制造系统的特点1、高度灵活性柔性制造系统能够快速适应产品品种和生产批量的变化，无需对设备进行大规模的调整和改造。
它可以在同一生产线上同时生产多种不同的产品，大大提高了企业的市场响应能力。
2、高效率通过自动化的物料储运和加工过程，柔性制造系统能够减少生产中的等待时间和运输时间，提高设备的利用率和生产效率。
3、高质量由于采用了先进的数控加工设备和严格的质量控制手段，柔性制造系统能够保证产品的高精度和高质量，降低废品率和次品率。
4、可扩展性柔性制造系统可以根据企业的发展需求进行扩展和升级，增加新的设备和功能，以满足不断增长的生产需求。
三、柔性制造系统的工作原理在柔性制造系统中，计算机控制系统首先接收生产任务，并根据产品的工艺要求和设备的可用性，制定生产计划和调度方案。
柔性制造系统
柔性制造系统柔性制造系统(FMS一一Flexible Manufact uring Syst em)是一个由计算机集中控制和管理的制造系统,具有多个半独立的工位和一个物料储存运输系统的体系,能自主地高效率地同时完成多品种中小批量零件的生产任务。
由上述定义,一般应包括以下要素:标准的数控机床或柔性制造单元。
我们又把具有自动上下料功能或具有多个工位, 具有加工型及装配型的数控机床,称之为“制造单元”,它是FMS中的基本制造单元。
一个在数控设备和装卡工位之间运送零件和刀具的传递系统。
一个发布指令,协调机床、工件和刀具传送装置的监控系统。
中央刀具库及其管理系统。
自动化仓库及其管理系统。
FMS是一个很复杂的系统,在目前的发展过程中,组合方案是多种多样的。
简单小型的FMS,只具备前三个要素,复杂的功能强的FMS,除具备上述五个要素外,还需要一些附属设备。
柔性制造系统的组成与功能系统的组成：(1)中央管理和控制计算机(2)物流控制装置(3)自动化仓库(4)无人输送台 (5)制造单元(6)中央刀具库(7)夹具站 (8)信息传输网络(9)随行工作台系统的功能：1)以成组技术为核心的对零件分析编组的功能。
2)以微型计算机为核心的编排作业计划的智能功能。
3)以加工中心为核心,自动换刀、换工件的加工功能。
4)以托盘和运输系统为核心的工件存放与运输功能。
5)以各种自动检测装置为核心的自动测量、定位与保护功能柔性制造系统的关键技术在进行柔性制造系统的设计、规划时,主要涉及以下几个关键技术,包括:柔性制造系统的监控和管理系统,柔性制造系统的物流系统,柔性制造系统的刀具传输和管理系统,柔性制造系统的联网技术,柔性制造系统的辅助系统设计等。
1.柔性制造系统的监控和管理系统2.柔性制造系统的物流系统3.柔性制造系统的刀具管理系统4.柔性制造系统的通信5.柔性制造系统的辅助系统FMS的辅助系统包括清洗工作站、切削液自动排放和集中回收处理及集中供液、气等设施组成。
柔性制造系统
柔性制造系统随着机电一体化技术的发展，传统的机械技术与新兴的微电子技术相结合，出现了很多现代化的加工设备和手段，特别是数控机床和加工中心的迅速普及和多功能化，为改变中小批量生产的落后状况提供了可能。
柔性制造系统(FMS)便是在这样的背景下产生和发展起来的。
所谓柔性制造系统是利用计算机控制系统和物料输送系统，把若干台设备联系起来，形成没有固定加工顺序和节拍的自动化制造系统。
它在加工完一定批量的某种工件后，能在不停机调整的情况下，自动地向另一种工件转换。
它的主要特点是包括以下几方面。
(1)高柔性。
能在不停机调整的情况下，实现多种不同工艺要求的零件加工。
(2)高效率。
能采用合理的切削用量实现高效加工，同时使辅助时间和准备终结时间减小到最低程度。
(3)高度自动化。
自动更换工件、刀具、夹具，实现自动装夹和输送，自动监测加工过程，有很强的系统软件功能。
柔性制造系统的组成柔性制造系统由加工系统、物流系统、信息流系统三部分组成。
1.加工系统加工系统的功能是以任意顺序自动加工各种工件，并能自动地更换工件和刀具。
通常由若干台加工零件的CNC机床或CNC板材加工设备以及操纵这种机床要使用的刀具所构成。
在加工较复杂零件的FMS加工系统中，由于机床上机载刀库能提供的刀具数目有限，除尽可能使产品设计标准化，以便使用通用刀具和减少专用刀具的数量外，必要时还需要在加工系统中设置机外自动刀库以补充机载刀库容量的不足。
2.物流系统FMS中的物流系统与传统的自动线或流水线有很大的差别，整个工件输送系统的工作状态是可以进行随机调度的，而且都设置有储料库以调节各工位上加工时间的差异。
物流系统包含工件的输送和储存两个方面。
工件输送包括工件从系统外部送入系统和工件在系统内部的传送两部分，目前，大多数工件送入系统和夹具上装夹工件仍由人工操作，系统中设置装卸工位，较重的工件可用各种起重设备或机器人搬运。
工件输送系统按所用运输工具可分成为自动输送车、轨道传送系统、带式传送系统和机器人传送系统四类。
柔性制造系统
柔性制造系统柔性制造是与“刚性”制造自动化相对应提出来的新概念，是以数值控制、计算机、信息处理、精密机械等技术为基础的先进制造技术。
柔性制造系统，即FMS。
柔性制造系统由主机（即数控机床）、物流系统（即毛坯、工件、刀具的存储、输送、交换系统）、控制整个系统运行的计算机系统三个基本部分组成。
对机械制造厂而言，其FMS由如下单元组合而成：加工设备、装配设备、检测设备、输送装置、交换装置、装卸站、保管设备、信息管理及控制装置、辅助设备。
柔性制造系统的分类：柔性制造单元(FMC) ，FMC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CNC机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。
FMC的柔性最高。
柔性制造线(FML) ：柔性制造线FML是处于非柔性自动线和FMS之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于FMS,但生产效率更高。
柔性制造系统(FMS) ： FMS通常包括3台以上的CNC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。
FMS 是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。
常见的FMS具有以下功能：自动制造功能，在柔性制造系统中，由数控机床这类设备承担制造任务；自动交换工件和刀具的功能；自动输送工和刀具的功能；自动保管毛坯、工件、半成品、工具夹、模具的功能；自动监视功能（即刀具磨损、破损的监测），自动补偿，自诊断等；作业计划与调度。
柔性制造系统的基本功能包括自动加工功能(包括检验、清洗等)、自动搬运功能和将以上两者综合起来的综合软件功能。
加工系统：柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。
物料系统：物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。
fms是什么意思
FMS是什么意思柔性制造系统 (FMS) 是一种制造系统，它包含足够的灵活性以使系统能够对生产变化做出快速反应。
这种灵活性通常被认为分为两类。
首先是机器的灵活性。
这允许更改系统以生产新的产品类型并更改零件上使用的操作顺序。
第二是路由灵活性。
这包括使用多台机器对零件执行相同操作的能力以及系统吸收大规模变化的能力，例如体积、容量或能力。
大多数 FMS 系统由三个主要系统组成：优化零件流程的材料处理系统、控制材料运动的中央控制计算机和工作机器(通常是自动化 CNC 机器或机器人)。
在制造业中使用机器人有很多好处。
每个机器人单元都与一个材料处理系统相连，这使得将零件从一个机器人单元移动到另一个机器人单元变得容易。
在加工结束时，成品零件被送到自动检测单元，然后从 FMS 中取出。
FMS 的主要优势在于其在管理制造资源方面的高度灵活性，例如制造新产品的时间和精力。
柔性制造系统 (FMS) 是一种能够适应不断变化的需求的制造资产。
它允许根据需要生产不止一种类型的零件或“系列”零件。
有多种类型的柔性制造系统，每一种在制造业都有不同的应用。
柔性制造系统的类型FMS 可以分为以下任何一种：随机顺序 FMS：复杂的设置，允许生产复杂的设计专用 FMS：专门的系统，设计用于生产固定选择的零件装配：机器焊接、螺栓连接或以其他方式从其他零件连接和组装零件加工：加工零件以改变其形状、特征或外观单个机器单元 (SMC)柔性制造单元 (FMC)：包含 2-3 台机器柔性制造系统 (FMS)：包含 4 台以上机器柔性制造系统的构成柔性制造系统由生产“单元”组成，包括控制计算机、工作机器和物料处理系统。
如果没有物料处理或计算机控制系统，FMS将失去许多使其如此有用的灵活性。
三个主要模块对其功能至关重要：控制计算机、生产机器和物料处理系统。
控制计算机该模块控制系统，并允许操作员与其进行交互。
它还允许系统从生产一个零件快速切换到另一个零件。
柔性制造系统
柔性制造系统柔性制造系统(FMS)系指具有自动化程度高的制造系统。
目前所谈及的FMS 通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的柔性为目标的制造系统。
随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展，也促使柔性制造技术日臻成熟，80年代后，制造业自动化进入一个崭新时代，即基于计算机的集成制造(CIMS)时代，FMS已成为各工业化国家机械制造自动化的研制发展重点。
一、规模按规模大小FMS可分为如下4类：1.柔性制造单元(FMC)FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年，它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有适应加工多品种产品的灵活性。
FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机柔性化及自动化，迄今已进入普及应用阶段。
2.柔性制造系统(FMS)通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等)，由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造线(FML)它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。
其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床；亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统柔性的要求低于FMS，但生产率更高。
它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表，其特点是实现生产线柔性化及自动化，其技术已日臻成熟，迄今已进入实用化阶段。
4.柔性制造工厂(FMF)FMF是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。
它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际，实现生产系统柔性化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。
柔性制造系统介绍PPT
柔性制造单元 (FMC)
柔性自动生产线 (FML)
柔性制造系统 (FMS)
按规模大小柔性制造系统
柔性制造工厂 (FMF)
1、柔性制造单元
柔性制造单元(FMC)
FMC由1～2台数控机床 或加工中心构成的加工单 元，并具有不同形式的刀 具交换和工件的装卸、输 送及储存功能。除了机床 的数控装置外，通过一个 单元计算机进行程序管理 和外围设备的管理。 FMC适合加工形状复杂、 工序简单、工时较少、批 量小的零件。它有较大的 设备柔性,但人员和加工 柔性低。
2、柔性制造系统
3、柔性自动生产线
4、柔性制造工厂
六、柔性制造系统的发展趋势
柔性制造系统作为一种生产手段不断适应新 的需求、不断引入新的技术、不断向更高层 次发展随着FMS应用范围逐步扩大
发展 趋势
朝低成本 集成化 智能化
多功能化 环保化
小型单元化
模块化 高柔性 管理现代化
七、柔性制造系统的应用
做到无人加工
四、柔性制造系统的构成
构成
作用
指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致),重量大致相似,材料相 自动加工系统
同,工艺相似零件集中在 1 台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统
指由多种运输装置构成,如传送带,机械手等,完成工件,刀具等的供给与传送 物流系统
的软件可帮助实
现产品产出的最大化，同时有效监测所有生产活 动。加工程序可通过以太网下载传到加工中心， 所有的NC程序可以存储到中央控制系统的硬盘 上，并由总控系统进行管理以取得最佳的结果。 控制系统还备有刀具和工件的信息文件，系统动 态进度表，外部交换工作台和刀具库管理以及远 程机床状况监测等功能，同时也允许对通用夹具 零件数据和生产订单进行管理。
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第四章制造自动化技术主要内容：1. 概述2. 数控加工技术3. 工业机器人技术4. 柔性制造系统14.4 柔性制造系统(FMS)4.4.1 概述1. FMS的产生CNC、CAD/CAM/CAPP、机器人技术等新技术的出现，对刚性自动生产线产生了冲击。
所谓刚性自动线，即物流设备和加工工艺是相对固定的，它只能加工一个零件，或加工几个相类似的零件。
如需改变加工产品的品种，刚性自动线必须做较大的改动，在投资时间方面的耗资很大，难以满足市场化的需求。
但是刚性自动线的设备利用率高，生产率高。
结合刚性自动线和机电一体化、数控技术的特点，20世纪60年代，英国Molins公司的David Williamson提出了“柔性制造系统”的概念。
2柔性制造技术(flexible manufacturing technology, FMT)是为了适应多品种、中小批量生产而诞生的一项制造自动化技术。
所谓柔性是指制造系统(企业)对系统内部及外部环境的一种适应能力，也就是指制造系统能够适应产品变化的能力。
FMS是先进制造技术的一部分。
据统计，1985年投入运行的FMS有500多套，1988年800套，1990年1000套，目前约有3000多套FMS正在运行。
我国1984年开始研制FMS，1986年从日本引进第一套FMS。
32. FMS的定义、组成和类型(I)FMS的定义和组成“中华人民共和国国家军用标准”有关“武器装备柔性制造系统术语”的定义：FMS是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统。
它包括柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用于多品种、中等批量生产。
4美国制造工程师协会(计算机辅助系统和应用分会)的定义：FMS是使用计算机控制柔性工作站和集成物料运储装置来控制并完成零件族某一系列工序的，或一系列工序的一种集成制造系统。
5国内给出的定义：柔性制造系统是由数控加工设备、物料储运装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量生产。
6FMS应具备的一些特点：(1)FMS的硬件组成部分：两台以上的数控机床或加工中心以及其他的加工设备，包括测量机、清洗机、动平衡机、各种特种加工设备；一套能自动装卸的运储系统，包括刀具的运储和工件原材料的运储，具体结构可采用传送带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘、交换工作站等；一套计算机控制系统(硬件)。
(2)FMS的软件组成部分：FMS的运行控制；FMS的质量保证；FMS的数据管理和通信网络。
(3)FMS的功能：能自动进行零件的批量生产；简单地改变软件，便能制造出某一零件族的任何零件；物料的运输和储存必须是自动的(包括刀具工装和工件)；能解决多台设备状态下零件的混合比，且无需额外增加费用。
78图1 典型的柔性制造系统示意图1-托盘交换站2-自动向导小车3-加工中心4-仓库进出站5-堆垛机6-自动化仓库9图2 自动化生产线(FMF 主轴法兰生产线)10图3 FMS 的工作原理(1) 主计算机用于企业生产计划、原材料购入、机算机辅助设计、人力资源管理，客户管理等，并对下一级控制计算机进行管理与控制。
(2) 控制计算机用于对整个FMS实施控制，包括对制造单元，对物流系统进行控制。
(3) 计算机网络用于整个FMS中各制造单元、物流系统的信息通信。
(4) 制造单元FMS的核心单元、由数控机床、机器人等组成。
(5) 工具夹具站集中管理工具和夹具的站点。
11(6) 自动化仓库用于毛坯、半成品及成品的自动存储与调度。
(7) 无人输送小车它是联接各个加工机床和自动化仓库之间的输送工具，完成零件的搬运和出入库等作业。
(8) 随行工作台站它是在无人输送小车和制造单元之间传递零件的载体，用于暂存毛坯或已加工零件。
12(II)FMS的类型FMS适用于中小批量的生产，既要兼顾对生产率和柔性的要求，也要考虑系统的可靠性和机床的负荷率。
因此，产生了三种类型的FMS，即配备互补机床的FMS 、配备互相替换机床的FMS 和混合式的FMS 。
1314(1)配备互补机床的FMS ：通过物料运储系统将数台NC 机床连接起来，不同机床的工艺能力可以互补，工件通过安装站进入系统，然后在计算机控制下从一台机床到另一台机床，按顺序加工。
工件通过系统的路径是固定的。
这种类型的FMS 是非常经济的，生产率较高。
从系统的输入和输出的角度看，互补机床是串联环节，它减少了系统的可靠性，即当一台机床发生故障时，全系统将瘫痪。
图4 配备互补机床的FMS15(2)配备互相替换机床的FMS ：纳入系统的机床是可以互相替换的，工件可以被送到适合加工它的任何一台加工中心上。
计算机的存贮器存有每台机床的工作情况，可以对机床分配加工零件。
一台加工中心可以完成部分或全部加工工序。
从系统的输入和输出看，它们是并联环节，因而增加了系统的可靠性，即当某一台机床发生故障时，系统仍能正常工作。
图5 配备互相替换机床的FMS16(3)混合式的FMS ：这类FMS 是互补式FMS 和替换式FMS 的综合，即FMS 中有一些机床按替换式布置，而另一些机床按互补式安排，以发挥各自的优点。
大多数FMS 采用这种形式。
图6 混合式的FMS(III)FMS的特点有了数控机床就能解决中小批量零件的加工，为什么还要FMS呢？实际上，一个普通零件逗留在工厂的全部时间中，近95%是在等待，2%用于装卸，只有3%的时间用于实际加工。
等待时间包括设备故障、劳动力管理不善、定位、换刀测量和安装、停机及其他等待时间。
所以发挥数控机床的效率是FMS的设计目标。
17FMS有以下特点：(1)机床能够连续24小时运行机床日班，工人给设备提供毛坯和必要的维护，操作人员通过计算机进行调度和监控。
在夜班，由计算机独立监控加工情况。
(2)减少直接劳动工人数在FMS中，加工、换刀、装夹、测量和物料搬运，全部由计算机自动控制，工人只需要观察运行情况。
(3)缩短生产周期这是由于计算机能进行生产计划、调度和机床监控，提高了生产率。
18(4)减少在制品库存量FMS采用的是流水线加工原理，因此在制品的中间存储缓冲站可减少到最少。
(5)减少刀具和夹具在FMS生产的零件品种较多，所用的是通用刀具和夹具。
(6)柔性高FMS通过编程能运用于多品种、中小批量生产，柔性好，性能价格比高。
194.4.2 FMS的加工系统1. 加工系统的功能及要求(1)加工系统的作用加工系统担任把原材料转化为最终产品的任务，是FMS的基石。
(2)加工设备选择的原则FMS中的加工设备应该是可靠的、自动化的、高效率的和高柔性的。
在选用时需要考虑到该FMS加工零件的尺寸范围、经济效益、零件的工艺性、加工精度和材料等。
20(3)FMS对机床的要求由于FMS是高度自动化的制造系统，纳入FMS运行的机床必须具备三个特点，即工序集中、高柔性与高生产率和容易控制。
另外，FMS中的所有设备受到自身控制系统和FMS中央控制系统的调度、指挥，实现动态调度、资源共享、提高效率。
因此，FMS中所有设备的控制器必须建立标准接口和通讯协议，使各个生产设备、运储系统、控制系统等协调工作。
212. 典型加工设备(1)数控加工中心数控加工中心一般指铣削加工中心，是自身带有刀库和自动换刀装置的一种多工序数控机床。
工件经一次装夹后，能完成铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多种工序的加工，并且具有多种选刀或换刀功能，从而使生产效率和自动化程度大大提高。
2223图7 卧式加工中心1-主轴头2-换刀机构和刀库3-立轴(Y 坐标) 4-立轴底座(Z 轴坐标) 5-工作台6-工作台底座(X 轴坐标)(2)铣削加工中心车削加工中心是一种高精度、高效率的数控机床，并配有刀库和自动换刀装置，主要用于回转形零件的复合加工。
车削加工中心按主轴的方向是水平或垂直分为卧式和立式两大类。
车削加工中心主要适用于回转形零件的复合加工。
2425图8 车削加工中心1-刀库2-回转刀架3-换刀机械手4-上下工件机器人5-工件存储站(3)主轴箱更换式机床根据加工零件的需要，通过更换装在主轴驱动单元上的单轴、多轴或多轴头，从而实现机床加工的柔性与生产率，这就是主轴箱更换式机床的设计思想。
主轴箱更换式机床以1~2台主轴驱动单元为中心，在其周围设有可供更换主轴箱的箱库。
根据加工需要将要更换的主轴箱从其箱库中自动地输送到驱动单元的位置上与驱动单元连接后进行加工。
2627图9 循环式输送主轴箱更换式机床1-主轴箱移出站2-主轴箱3-圆形工作站4-诊断和信息系统5-主操纵台6-CNC 控制装置7-托盘更换站8-主轴箱更换装置9-驱动装置图10 直线输送主轴箱更换式机床2829图11 鼓轮式更换主轴箱机床1-立柱2-多轴交换主轴箱3-工作台(拖板) 4-往复转动挡杆主轴箱更换式机床控制简单，机械结构复杂，工作效率高，主轴箱价格高，柔性稍差。
这种机床适合于大批量生产且品种变化不频繁的场合。
303. 自动上下料装置在FMS中，自动上下料装置是完成加工设备(加工中心、清洗机等)之间、加工设备与自动化仓库之间等的输送和搬运。
通常，工件用夹具安装在托盘上，托盘成为机床的工作台，更换工件则连同托盘一起更换。
托盘的式样多种多样，它充当工件和机床之间的接口。
在FMS中，所有机床必须接受同一形式的托盘。
若在同一系统中，使用不同厂家的机床，必须设计统一标准的接口，以便托盘交换。
自动上下料装置通常有托盘交换器、多托盘库运载交换器、机器人等。
3132(1)托盘交换器--回转式托盘交换器图12 回转托盘交换器1-托盘2-托盘固定装置3-用于托盘装卸的回转工作台33图13往复式托盘交换器--往复式托盘交换器。
34(2)工业机器人--固定式机器人；--移动式机器人。
图14 柔性制造系统实例1-铣床2-钻床3-吊车4-存储器5-输入6-输出7-操作台8-加工中心9-车床图15 移动式机器人实例354.4.3 FMS的零件运储系统一个零件从原材料到产品的整个生命周期中，只有相当少的一部分时间用于机床的切削加工，而大部分的时间用于零件的运输和储存。
所以合理选择零件运储系统是FMS达到高柔性和高生产率的关键。
在FMS中，零件储运系统包括自动运输和自动存储两方面的工作。
361. 零件的运输系统零件运输系统主要完成两类不同的任务：一类是零件毛坯、原材料由外界搬运进系统，以及将加工好的成品从系统中搬走；另一类是毛坯、原材料、半成品在FMS内部的搬运。
通常，前者需要人工干预，后者由运输系统自动完成。
零件在FMS内部的搬运主要采用以下三种运输工具：传送带、自动运输小车和搬运机器人。
传送带主要是从传统的机械式自动线发展而来得，在新设计的系统中用得越来越少。