自动化制造系统的类型不同，其设备配置及总体布局是不一样的。一个典型的自动化制造系统如FMS有3个重要组成部分。
（1）能独立工作的工作站，如机械加工工作站、工件装卸工作站、工件清洗工作站与工件检测工作站等。
（2）物料运储系统，如工件与刀具的搬运系统、托盘缓冲站、刀具进出站、中央刀库、立体仓库。
自动化制造系统的设备配置与布局是千变万化的，需视具体情况而定，下面仅介绍一般的配置与布局原则。
1）设备配置
（1）设备的选择原则。制造设备的选择是一个综合决策问题。选择的基本思想是将质量、时间、柔性和成本作为优化目标统筹兼顾，综合考虑，而将环境性作为约束条件，进行多目标优化，具体考虑原则如表4-2所示。
表4-2 设备选择原则
（2）独立工作站的设备配置。自动化制造系统有多个能独立工作的工作站，其配置方案取决于企业经营目标、系统生产纲领、零件族类型及功能需求等。
①机械加工工作站。机械加工工作站一般泛指各类机床。机床的数量及其性能，决定了自动化制造系统的加工能力。机床数量是由零件族的生产纲领、工艺内容、机床结构形式、工序时间和一定的冗余量来确定的。
加工设备的类型应根据总体设计中确定的典型零件族及其加工工序来确定。每一种加工设备都有其最佳加工对象和范围。如车削中心用于加工回转体类零件，板材加工中心用于板材加工，卧式加工中心适用于加工箱体、泵体、阀体和壳体等需要多面加工的零件，立式加工中心适用于加工板料零件，如箱盖、盖板、壳体和模具型腔等单面加工零件。
选择加工设备类型也要综合考虑价格与工艺范围问题。通常卧式加工中心工艺性比较广泛，同类规格的机床，一般卧式机床的价格比立式机床贵80%～100%。有时可考虑用夹具来扩充立式机床的工艺范围。
此外，加工设备类型选择还受到机床配置形式的影响。在互替形式下，强调工序集中，要有较大的柔性和较宽的工艺范围。而在互补形式下，主要考虑生产率，较多用立式机床甚至专用机床。
选择加工中心机床时还应考虑它的尺寸、精度、加工能力、控制系统、刀具存储能力以及排屑装置的位置等。
②工作装卸站。装卸站设有机动、液动或手动的工作台。工件自动导引小车可将托盘从工作台上取走或将托盘推上工作台；工作台至地面的高度以便于操作者在托盘上装卸夹具及工件为宜。
在装卸站设置计算机终端，操作人员通过终端可以接收来自自动化制造系统各单元控制器的作业指令或提出作业请求。也可以在装卸站设置监视识别系统，防止错装的工件进入自动化制造系统。
装卸站的数目取决于自动化制造系统的规模及工件进出自动化制造系统的频度。
对于过重无法用人力搬运的工件，在装卸站还应设置吊车或叉车作为辅助搬运设备。
在装卸站还应设置自动开启式防护闸门或其他安全防护装置，避免自动导引小车取走托盘时误伤操作者。
③工件检测站。检测完工或部分完工的工件，通常是在三坐标测量机或其他自动检测装置上进行。检测站设在自动化制造系统内时，可完成对工件的线内检测。在线检测时测量机的检测过程由NC程序控制。测量结果反馈到自动化制造系统的控制器，用以判断刀具性能的变化，控制刀具的补偿量或实施其他控制行为，迅速判定工件加工中的问题。
离线检测时，检测站的设置往往距加工设备较远。通过计算机终端人工将检测信息送入系统。由于整个检测时间及检测过程的滞后性，其检测信息不能对系统进行实时反馈控制。
④清洗工作站。设置在线检测工作站的自动化制造系统，一般都设置清洗工作站，以彻底清除切屑及灰尘，提高测量的准确性。如机械加工工作站本身具有清洗站的功能，则清洗工作站可不必单独设置。
（3）物料运储系统的设备配置。自动化制造系统的物料系指工件（含托盘与夹具）和刀具（含刀柄）。工件运储系统包括工件搬运系统、托盘及托盘缓冲站等设备。刀具运储系统包括刀具搬运系统、刀具进出站及中央刀库等设备。
①工件运储系统的设备配置如下：
a.工件搬运系统。在自动化制造系统内担任输送任务的有有轨小车和无轨自动导引小车等。有轨小车只沿安装在地面上的固定轨道运行，通常适用于机床台数较少且加工设备成直线布局的工件输送系统。无轨自动导引小车输送系统，多用在设备成环行或网络形布局的系统。
加工回转体类工件的自动化制造系统，除采用自动导引小车完成工件搬运外，还必须采用机器人作为机床上下工件的搬运工具。
加工钣金类工件的自动化制造系统，通常采用带吸盘的输送装置来搬运板料。
b.托盘。托盘也称为托板，是操作者在装卸站上安装夹具和工件的底板。其结构可根据需要选择标准形式或自行设计非标准形式。
c.托盘缓冲站。托盘缓冲站是自动化制造系统内工件排队等待加工的暂存地点。托盘缓冲站的数目，以不使工件在系统内排队等待而产生阻塞为原则，有利于提高机床的利用率。具体确定时应考虑工件的装卸时间、切削时间、输送时间以及无人或少人看管系统时间（如节假日、第三班）等多种因素。托盘缓冲站的安放位置应尽可能靠近机床，以减少工件的输送时间。
d.夹具。对于上线加工的工件来说，往往要求尽快设计和制造出成本尽可能低的所需夹具。因此，采用模块化的夹具，即通用零部件加上少量专用零部件组成的夹具或组合夹具，使用方便，经济性好。
设计和选用自动化制造系统用的托盘夹具应遵循如下原则：
●为简化定位和安装，夹具的每个定位面相对加工中心的坐标原点，都应有精确的坐标尺寸。(www.xing528.com)
●夹具元件数应尽可能少，元件的强度和刚度要高，使用方便、合理，应设有能将工件托起一定高度的等高元件，便于冲洗和清除切屑。
●夹具与托盘一起移动、上托、下沉和旋转时，应不与机床发生干涉。
●尽可能采用工序集中的原则，在一次装夹中能对工件多面进行加工，以框架式或台架式夹具为好。
当工件结构尺寸较小时，应尽可能在一个夹具上装夹多个（或多种）工件，以减少夹具数量或种类、提高机床的利用率。
②刀具运储系统的设备配置如下：
a.刀具搬运系统。换刀机器人是刀具搬运系统的重要设备。换刀机器人的手爪既要抓住刀具柄部，又要便于将刀具置于进出站、中央刀库和机床刀库的刀位上，以及从其上取走刀具。换刀机器人的自由度数目按需换刀的动作设定，其纵向行走可沿地面轨道或空架轨道进行。
如果自动化制造系统是用较大型的加工中心机床，机床刀库容量较大，由于在机床上加工的工件也较大，工序时间长，因而换刀并不频繁，换刀机器人利用率太低，很不经济。这种情况下可不配置庞大价昂的换刀机器人、刀具进出站及中央刀库等刀具运储系统，而在机床刀库附近设置换刀机械手。进入系统的刀具先置于托盘上特制的专门刀盒中，经工件装卸站由自动导引小车拉人系统送到加工中心指定位置，然后由换刀机械手将刀具装到机床刀库的刀位中，或者从机床刀库取下刀具置于刀盒中，由自动导引小车送到工件装卸站退出系统。
b.刀具进出站。刀具进出站是刀具进出加工系统的界面，其上设置许多（根据需要而定）放置刀具的刀位，每一刀位装有拾取信号的传感器及不同颜色的两种指示灯。
凡进入系统的刀具必须先经刀具预调仪检测，操作人员将检测完毕的刀具置于进出站刀位上，当换刀机器人得到调度指令后便会迅速移动到刀具进出站将此刀取走进入系统。损坏或不用的刀具也由换刀机器人将其置于进出站刀位中，由操作人员取走该刀具，退出系统。
在刀具进出站处，通常设置一个条码阅读器，以识别成批置于刀具进出站的刀具，使进入系统的刀具与刀具预调仪的对刀参数相吻合。
c.中央刀库。中央刀库是自动化制造系统内刀具的存放地点，是独立于机床的公用刀库。
中央刀库的刀位数设定，应综合考虑系统中各机床刀库容量、采用混合工件加工时所需的刀具最大数量、为易损刀具准备的备用刀具数量以及工件的调度策略等多种因素。如系统加工中心自身刀库容量大，也可以不设中央刀库。
中央刀库的安放位置以便于换刀机器人在刀具进出站、机床刀库和中央刀库三者中抓放刀具为准。
③立体仓库。立体仓库是毛坯和成品零件的存放地点，也可看成是托盘缓冲站的扩展与补充。系统中使用的托盘及大型夹具也可在立体仓库中存放。
立体仓库通常以巷道、货架型结构设置。巷道数与货架数应综合考虑车间面积、车间高度、车间中各种加工设备的数量和能力以及车间的管理模式等多种因素。
立体仓库中依靠堆垛机来自动存取物料。它应能把盛放物料的货箱推上滚道式输送装置或从其上取走。有时，还应与无轨自动导引小车进行物料传递。
立体仓库的管理计算机能对物料进出货架，以及货架中的物料进行管理与查询。
钣金加工的自动化制造系统通常都设置存放钣材的立体仓库，而不设置其他缓冲站。
2）总体平面布局设计
（1）平面布局原则。自动化制造系统的组成设备较多，设备布局设计可根据主导产品的产量、工艺特性和车间平面结构等系统特性来进行。其布局形式有一维和多维布局方式。在进行设备布局优化时，除了考虑加快加工运输时间、降低运输成本外，还应考虑有利于信息沟通，平衡设备负荷，具体原则如下：
①有利于提高机床的加工精度。一般来说，清洗站应离加工机床和检测工位远一些较好，以免清洗工件时的振动和泄漏对零件加工与测量产生不利影响。同样道理，三坐标测量机的地基应具有防振沟和防尘隔离室。
②加工机床与物料运输设备（有轨小车或无轨自动导引小车）之间的空间位置应相互协调。一方面应注意减少占地面积与方便设备维修的兼容性；另一方面应考虑物料运输的最佳路径以及工件与刀具运输系统在空间位置上的协调性和互容性（不撞车等），确保整个系统内物料流动的畅通和自动化。
③计算机工作站应有合理的空间位置，通信线路畅通且不受外界强磁场干扰。
④确保工作人员的人身安全，应设置安全防护栅栏。
⑤为便于系统扩展，以模块化结构布局为好。
⑥物料运输路线愈短愈好。
（2）设备布局的基本形式及运输调度策略。系统平面布局特点如下：
①加工设备采用一维直线平面布局——工件运储系统和刀具运储系统分别在机床的两侧。
②有轨小车沿地面直线导轨运行，可将工件（含托盘和夹具）在工件进出站、加工中心、清洗机和托盘缓冲站之间运行和交换。
③配置的12个托盘缓冲站安装在导轨的一侧并靠近加工中心。
④根据加工中心的机械结构特点，换刀机器人纵向移动导轨采用空架式。其主要好处是无须改动加工中心的排屑系统，就可以使盛屑小车易于推出线外；减少系统占地面积且便于对敷设在空架导轨下方地面下的电源线和信号线进行检修。
⑤控制室建在厂房的顶头约2 m高度处，以便于观察现场。
⑥平面布局考虑了系统配置向一端扩充的可能性。
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