自20世纪80年代以来，在工业化国家中，柔性制造系统（FMS）作为迈向工厂自动化的第一步，已获得了实际的应用。柔性制造系统是一个由计算机集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品种零部件的自动化制造系统，它的应用圆满地解决了机械制造高自动化和高柔性之间的矛盾。
一般情况下，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高的生产，才能形成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。
一、优点
1、设备利用率高 一组机床编入柔性制造系统后，产量比这组机床分散单机作业时的产量提高数倍。
2、在制品减少 采用柔性自动化系统可使在制品减少80%左右。
3、生产能力相对稳定
4、运行灵活
5、产品应变能力强
二、构成
1、自动加工系统
2、物流系统 物流系统指由多种运输装置构成，如传说带、轨道、转盘以及机械手等，完成工件、刀具等的供给与传送的系统，它是柔性制造系统的主要级成部分。
3、信息系统
4、软件系统 软件系统指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理所必不可少的组成部分，包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。柔性制造系统适合于年产量1000~100000件之间的中小批量生产。
三、类型
1、柔性制造单元（FMC） 柔性制造单元是在制造单元的基础上发展起来的具有柔性制造系统部分特点的一种单元。通常由1~3台具有零件缓冲区、刀具换刀及托板自动更换装置的数控机床或加工中心与工件储存、运输装置组成，具有适应加工多品种产品的灵活性和柔性，可以作为FMS的基本单元，也可将其视 一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展的产物。
2、柔性自动生产线 柔性自动生产线是把多台可以调整的机床（多为专用机床）连接起来，配以动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。柔性程度低的柔性自动生产线在性能上接近大批量生产用的自动生产线；柔性程度高的柔性自动生产线接近于小批量、多品种生产用的柔性制造系统。
3、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。它包括了作业柔性（CAD/CAM），并使用计算机集成制造系统，实现生产系统柔性化自动化。
四、关键技术
1、计算机辅助设计
2、模糊控制技术 模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量做调整，使系统性能大为改善。
3、人工智能、专家系统及智能传感器技术 FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。
4、人工神经网络技术
柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。
FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。
FMS兼有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。FMS的工艺范围正在不断扩大，可以包括毛坯制造、机械加工、装配和质量检验等。80年代中期投入使用的FMS，大都用于切削加工，也有用于冲压和焊接的。
采用FMS的主要技术经济效果是：能按装配作业配套需要，及时安排所需零件的加工，实现及时生产，从而减少毛坯和在制品的库存量，及相应的流动资金占用量，缩短生产周期；提高设备的利用率，减少设备数量和厂房面积；减少直接劳动力，在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续“无人化生产”；提高产品质量的一致性。
1967年，英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念，研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床，目标是在无人看管条件下，实现昼夜24小时连续加工，但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。
同年，美国的怀特·森斯特兰公司建成 Omniline I系统，它由八台加工中心和两台多轴钻床组成，工件被装在托盘上的夹具中，按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于少品种、大批量生产中使用，在形式上与传统的自动生产线相似，所以也叫柔性自动线。日本、前苏联、德国等也都在60年代末至70年代初，先后开展了FMS的研制工作。
1976年，日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)，为发展FMS提供了重要的设备形式。柔性制造单元(FMC)一般由1～2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。
70年代末期，FMS在技术上和数量上都有较大发展，80年代初期已进入实用阶段，其中以由3～5台设备组成的FMS为最多，但也有规模更庞大的系统投入使用。
1982年，日本发那科公司建成自动化电机加工车间，由60个柔性制造单元（包括50个工业机器人）和一个立体仓库组成，另有两台自动引导台车传送毛坯和工件，此外还有一个无人化电机装配车间，它们都能连续24小时运转。
这种自动化和无人化车间，是向实现计算机集成的自动化工厂迈出的重要一步。与此同时，还出现了若干仅具有FMS基本特征，但自动化程度不很完善的经济型FMS，使FMS的设计思想和技术成就得到普及应用。
典型的柔性制造系统由数字控制加工设备、物料储运系统和信息控制系统组成。加工设备主要采用加工中心和数控车床，前者用于加工箱体类和板类零件，后者则用于加工轴类和盘类零件。中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采用可更换主轴箱的加工中心，以获得更高的生产效率。
储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，并储存在自动仓库中的特定区域内，然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS，自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关，具有较大灵活性。
工业机器人可在有限的范围内为1～4台机床输送和装卸工件，对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送，也可采用在轨道上行走的机器人，同时完成工件的传送和装卸。磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换，也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。切屑运送和处理系统是保证 FMS连续正常工作的必要条件，一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。
FMS信息控制系统的结构组成形式很多，但一般多采用群控方式的递阶系统。第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC)，实现各的口工过程的控制；第二级为群控计算机，负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息，分配给第一级中有关设备的数控装置，同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机；第三级是FMS的主计算机(控制计算机)，其功能是制订生产作业计划，实施FMS运行状态的管理，及各种数据的管理；第四级是全厂的管理计算机。
性能完善的软件是实现FMS功能的基础，除支持计算机工作的系统软件外，数量更多的是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件，大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。
为保证FMS的连续自动运转，须对刀具和切削过程进行监视，可能采用的方法有：测量机床主轴电机输出的电流功率，或主轴的扭矩；利用传感器拾取刀具破裂的信号；利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化；累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。此外，还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差，并据此对其进行补偿。
柔性制造系统按机床与搬运系统的相互关系可分为直线型、循环型、网络型和单元型。加工工件品种少、柔性要求小的制造系统多采用直线布局，虽然加工顺序不能改变，但管理容易；单元型具有较大柔性，易于扩展，但调度作业的程序设计比较复杂。
柔性制造系统未来将向发展各种工艺内容的柔性制造单元和小型FMS；完善FMS的自动化功能；扩大FMS完成的作业内容，并与计算机辅助设计和辅助制造技术(CAD/CAM)相结合，向全盘自动化工厂方向发展。
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一、柔性制造技术基本概念
1.FMS定义和组成
柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
FMS的组成：
(1)加工系统
加工设备主要由加工中心和数控机床、柔性制造单元、工业机器人及其他设备组成。
(2)物料储运系统
包括工件储运系统和刀具储运系统，由工件装卸站、自动化仓库、自动化小车、机器人、托盘缓冲站、托盘交换装置、传送带、刀具库系统、交换工作台、夹具系统、换刀机械手等组成，储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等。运输路线可粗略分为直线式、环形封闭式、网状式和直线随机式四类。储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。
(3)计算机信息管理系统
(4)计算机信息管理系统负责系统中各部分的协调工作，包括设计规划、工程分析、生产调度、系统管理、质量控制、数据管理和网络通讯等。
2.FMS的特点
柔性主要包括
1)机器柔性 当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。
2)工艺柔性 一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力；二是制造系统柔性制造技术的现状及发展趋势内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。
3)产品柔性 一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力；二是产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。
4）维护柔性 采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行的能力。
5）生产能力柔性 当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。
6）扩展柔性 当生产需要的时候,可以很容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。
7）运行柔性 利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。
3.FMS适用范围
FMS是兼顾数控机床的灵活性和刚性自动生产线高效率两者的优点，他的适用范围也不同于以上两种加工方式，对单件小批生产来说，FMS比不上数控机床，资源利用很不充分；对大批大量生产来说，他的效率比不上刚性自动线，他的优越性在体现在多品种、变批量生产和市场相应快。
FMS是一项投资巨大的工程，是否选择和选择什么样规模的FMS，一定要根据具体情况作周密的技术、经营等分析，不可盲目实施。
二、 FMS的加工系统
1.加工系统的功能和要求
FMS的加工系统是由数控机床、加工中心等加工设备，并与夹具、托盘和自动上下料机构等机床附件共同构成的。加工系统是FMS的最基本的组成部分，肩负着FMS的加工能力的高低，并直接影响FMS的性能，是FMS的关键组成部分。
（1）工序集中 选择加工中心和多功能数控机床，较好地实现工序集中，减少工位数，减轻物流的负担，减少装夹次数，保证FMS加工质量。
（2）控制功能强、扩展性好 选用模块化的机床结构，其外部通信功能和内部管理功能强，有内装的可编程控制器，易于与辅助装置连接，方便系统的调整与扩展，减轻网络通信和上级控制器的负载。
（3）高刚度、高精度、高速度 选用切削功能强，加工质量稳定，生产效率高的机床。
（4）自保护与自维护性好 应设有过载保护装置，设有行程与工作区域限制装置，导轨和各相对运动件等无须润滑或能自动加注润滑，具有故障诊断和预警功能。
（5）使用经济性好 如导轨油可回收，断排屑处理快速、彻底，以延长刀具使用寿命，节省运行费用，保证系统能安全、稳定、长时间无人值守而自动运行。
（6）对环境的适应性与保护性好 对工作环境的温度、湿度、粉尘等要求不高，各种密封件性能可靠、无渗透，能及时排除烟雾和异味，噪声、振动小，能保证良好的生产环境。
2.加工系统的用配置形式
FMS中机床设备的配置有互替式、互补式以及混合式等多种形式，以满足FMS柔性和高效率的生产要求。
(1)互替式机床配置 是指纳入FMS中的机床是一种并联关系，各机床功能可以互相代替，工件可随机输送到任何一台恰好空闲的机床上加工。在这种配置形式中，若某台机床发生了故障，系统仍能维持正常的工作，具有较大的工艺柔性和较宽的工艺范围。
(2)互补式配置 是指纳入FMS中各机床是互相补充的，各自完成特定的加工任务，工件在一定程度上必须按顺序经过各
1. 基本的
excel：记录、查询、简单的公式做出的统计
word：不经常用，但简单的文档制作是离不开的，尤其是一些报告、方案、异常反馈
PPT：非常重要，借助excel及其他工具，制作出简明扼要的展示内容，主要用在回顾、客户开发、方案展示等方面，公司内部的会议也大多会用到。
2. 高级的
Access或Sql，用以针对海量数据进行分析汇总，结合excel制作出精良的图表。
photoshop等编辑工具，可以让你的ppt或报告内容更加新颖和清楚。
Visio，用以制作流程图、架构图等图示
3. 用得着的，但用的比较少的
PM，Project Manager，其中的部分功能可以通过visio实现，但PM更专业些，但用的人并不是很多
类似的还有MindMaster等类似于利用鱼骨分析法、头脑风暴等方法的软件在几年前用过，不过这个东西制作出来的东西大多与PPT相结合，而且部分功能同样通过visio进行实现，所以，如果你精通了visio基本这里谈到的用的较少的软件可以不用再去学。
另外还有一些其他的小工具，可以在网上方便的查找，例如水印制作、公章制作、签名制作等小工具。就看你需要做的东西，需要什么效果了。