1967年，美國White Sunstrand公司建成了Omniline I系統，由8臺加工中心和2臺多軸鉆床組成。工件被裝載在托盤上的夾具中，並以固定的順序和壹定的節奏在機床之間傳送和加工。這種柔性自動化設備適用於小品種、大批量生產，在形式上與傳統的自動化生產線相似，所以也叫柔性自動化生產線。日本、前蘇聯、德國等也進行了FMS的開發。
1976年，日本發那科公司展出了由加工中心和工業機器人組成的柔性制造單元(FMC)，為FMS的發展提供了重要的裝備形式。柔性制造單元(FMC)壹般由12數控機床和物料輸送裝置組成。它有獨立的工件存放站和單元控制系統，可以在機床上自動裝卸工件，甚至自動檢測工件。可以實現有限工序的連續生產，適合多品種小批量生產應用。
隨著時間的推移，FMS在技術和數量上都有了很大的發展。在實用階段，由3-5臺設備組成的FMS是最多的，但也有更大的系統投入使用。
1982年，日本Fanuc公司建造了壹個自動化電機加工車間，由60個柔性制造單元(包括50個工業機器人)和壹個立體倉庫組成，有兩臺自動導向小車運送毛坯和工件，此外還有壹個無人電機裝配車間，可以24小時連續運行。
這種自動化無人車間是向計算機集成的自動化工廠邁出的重要壹步。與此同時，出現了壹批只具備FMS基本特征，但自動化程度並不完善的經濟型FMS，使得FMS的設計思想和技術成果得到廣泛應用。