柔性制造系統(tǒng)發(fā)展的另一方面是小型化與經(jīng)濟型。柔性制造單元就是一個小型化、價廉的柔性制造系統(tǒng)，它在柔性制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，介于單機NC機床和柔性制造系統(tǒng)之間，柔性制造單元既可作為柔性制造系統(tǒng)或自動化工廠，車間的組成模塊，亦可獨立使用或組合使用。同時，從以磨塊化逐步提高生產(chǎn)設(shè)備的柔性化與自動化水平角度看，柔性制造單元更是理想的自動化模塊。
1. 柔性制造單元的基本功能
（1） 有自動化加工功能，在柔性制造單元中，有完成自動化加工的設(shè)備，如以車削為主的車削柔性制造單元，以鉆、鏜削為主的鉆鏜柔性制造單元等，同時輔以其他加工，如車削柔性單元中可以有端銑或鉆削，攻螺紋加工等，這些自動化加工設(shè)備由計算機進行控制，自動完成加工。
（2） 由物料傳輸、存貯功能，這是它與單臺NC或CNC機床的顯著區(qū)別之一。它有保障柔性制造單元運行的物料存儲容量多需的在制品庫，物料傳輸裝備和工件裝卸交換裝置，并有刀具庫和換刀裝置。
（3） 有完成自動加工與檢測的控制功能它是可編程系統(tǒng)，具有柔性。
（4） 有自動檢驗、監(jiān)視等功能，它可以完成刀具檢測，工件在線或在機測量，刀具破損（折斷）或磨損檢測監(jiān)視，機床保護監(jiān)視等。
因此，既可以把柔性制造單元看成小型化了的柔性制造系統(tǒng)，可以成為柔性制造系統(tǒng)的模塊，又可有比一般柔性制造系統(tǒng)更大的可變型，即根據(jù)生產(chǎn)對象及其批量的變化而改變，擴展或縮小柔性制造單元的規(guī)格種類與數(shù)量。
2. 柔性制造單元的基本組成
（1） 由加工中心或加工中心數(shù)控機床（含CNC）混合組成的加工設(shè)備，加工回轉(zhuǎn)體零件的車削單元的設(shè)備一般不超過四臺，大多數(shù)加工非回轉(zhuǎn)體零件的單元選用一臺加工中心作為基本加工設(shè)備。
（2） 單元內(nèi)部的自動化工件運輸，交換和存貯設(shè)備，具體隨工件特點及其在單元內(nèi)的輸送方式而定，工件在單元內(nèi)的輸送方式有以下兩種方式；
1） 托板輸送方式，適用于加工箱體或非回轉(zhuǎn)體類零件的FMC。為便于工件輸送及其在機床上夾固，工件（或工件及夾具）被裝夾在托板上，工件的輸送及其在機床上的夾緊都通過托板來實現(xiàn)，具體設(shè)備包括托板輸送裝置，托板存貯庫和托板自動交換裝置。
2） 直接輸送方式，適用于加工回轉(zhuǎn)體零件的FMC。工件直接由機器人或機械手搬運到數(shù)控車床，數(shù)控磨床或車削中心上被夾緊加工，機床鄰近設(shè)有料臺貯坯件或工件。若FMC需要與外部系統(tǒng)聯(lián)系，則料臺為托板交換臺，工件連同托板由外部輸送設(shè)備（如小車）輸送單元或自單元輸出。
（3） 信息流系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)對于加工中信息的處理，存儲和傳輸功能。
3. 柔性裝置單元的基本形式
（1） 托板存貯式FMC，由加工中心和托板存貯系統(tǒng)組成，主要用來加工非回轉(zhuǎn)體零件，按托板庫的結(jié)構(gòu)形式可分為：
1） 環(huán)行托板庫FMC，如圖52-53所示，是由一臺加工中心和一座6位環(huán)形托板庫組成的FMC。六個托板庫可同時沿托板庫的長圓軌道運行，實現(xiàn)托板的輸送和定位。托板庫一端為工件裝卸工位，裝有工件的托板被運到機床前的工位停下，由交換裝置送上機床加工，加工后又通過此交換裝置將機床上的托板連同已加工完的工件送回托板庫，輸送到裝卸工位卸下。
2） 圓環(huán)托板庫FMC，如圖52-54所示，其特點是托板庫是圓周分布，托板在裝卸工位，機床和托板庫各個位置之間輸送，通過庫中央的專門搬運裝置實現(xiàn)托板的輸送。
3） 直線形托板庫FMC，如圖52-55所示。相當(dāng)于上述的圓形托板庫展成直線形，托板輸送裝置常為有軌小車，這種單元的優(yōu)點是具有擴展性，需要時可增加加工設(shè)備，加長運輸軌道和托板庫，擴展成更大的FMC或其他柔性制造系統(tǒng)。
（2） 機器人搬運式FMC
1） 回轉(zhuǎn)機器人直接搬運的FMC（見圖52-56）由1~4臺車削中心或其他數(shù)控機床，以及固定安裝的回轉(zhuǎn)式機器人和工件存貯臺等組成，各設(shè)備都布置在機器人周圍或兩側(cè)，工件在加工過程中的搬運都由機器人自動實現(xiàn)。
此類FMC的優(yōu)點是設(shè)有托板及其自動交換系統(tǒng)，設(shè)備費用低，但只適于加工回轉(zhuǎn)體零件。
2） 龍門式機器人直接搬運的FMC（見圖52-57）其特點是，可搬運較大較重的零件和其他物料，搬運設(shè)備不占場地。
（3） 可換主軸箱式FMC，這種單元以多軸加工為主，適于品種不多的中、大批量的生產(chǎn)，加工設(shè)備是可更換主軸箱的組合機床，單元內(nèi)設(shè)有主軸庫及其運輸交換裝置，圖52-58所示為可換箱式FMC。工件通過托板交換裝置，從、外部系統(tǒng)進入單元，送上圓形回轉(zhuǎn)工作臺夾緊，然后由兩側(cè)裝有相應(yīng)主軸箱的動力頭驅(qū)動加工。
可更換主軸箱大多是多軸箱，其加工效率比普通加工中心的單軸加工要高，但多軸箱的主軸配置有針對性，沒有柔性，由于主軸箱庫貯存著需加工的幾種零件的各種主軸箱以供更換，因此單元有一定的柔性，可以讓幾種零件在該FMC上混流生產(chǎn)。
4. FMC的應(yīng)用
（1） FMC的應(yīng)用方式與范圍
1） 作為獨立加工設(shè)備使用，與加工中心相比，F(xiàn)MC的自動化程度更高，除了具有加工中心所具有的自動化切削加工功能外，還可實現(xiàn)工件搬運及在機床上裝夾自動化，其優(yōu)點有：
A．提高了工件搬運和機床上裝夾的效率，減輕操作勞動強度。
B． 工件的裝卸在裝卸工位而不在機床上進行，工件的裝卸與加工同時進行，機床利用率和加工效率比加工中心高。
C． 可實現(xiàn)晚間第二、三班無人看管生產(chǎn)，提高機床利用率。
D．可方便地進行多品種零件（單元所限定的零件族范圍內(nèi)）的同時混流生產(chǎn)。
2） 作為其他柔性制造系統(tǒng)的基本組成模塊，當(dāng)前柔性制造系統(tǒng)和柔性自動線日趨采用模塊化組合方式，以FMC作為其基礎(chǔ)模塊，優(yōu)點是可以為柔性制造系統(tǒng)分段建設(shè)創(chuàng)造條件。為此，F(xiàn)MC在結(jié)構(gòu)配置和控制等方面都趨于適應(yīng)組成系統(tǒng)的需要。
（2） 引入或購罩FMC前的技術(shù)準(zhǔn)備，由于FMC的上述優(yōu)點，同時與其他柔性制造系統(tǒng)相比，其規(guī)模小，投資少。效益顯著，使用日益廣泛。
企業(yè)引入或購置FMC需作以下準(zhǔn)備工作；
1） 根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)選擇適合在FMC上加工的零件，編制FMC待加工零件的情況表，主要內(nèi)容包括零件外形尺寸，最大最小加工尺寸和加工要求，所用刀具類型，品種和數(shù)量，其他工裝，工時和年產(chǎn)量等。
2） 分析比較各種商品化FMC的結(jié)構(gòu)，性能及其價格，選出適當(dāng)?shù)腇MC型號。
3） 根據(jù)零件情況表作刀具統(tǒng)計，確定刀庫容量，一般成一件中等復(fù)雜程度零件的全部加工需30把以內(nèi)的刀具，考慮留有余地，實現(xiàn)混流生產(chǎn)，宜選60把左右刀具的刀庫容量，若考慮更復(fù)雜零件的混流生產(chǎn)，則應(yīng)選100把左右刀具的容量。
4） 根據(jù)零件情況統(tǒng)計表確定托板庫工作臺的數(shù)量，為保證實現(xiàn)第二，三班無人照看生產(chǎn)，托板庫工作臺應(yīng)保證可安裝的零件足夠使用，對兩班制，一般選6個工作臺。
5） 選購保證FMC能正常運行所必須的附件，主要如對刀儀、冷卻、監(jiān)控裝置等。
