Khoa học tự động hóa là một lĩnh vực khoa học kỹ thuật. Nó bao gồm các cơ sở lý thuyết, các nguyên tắc cơ bản được sử dụng khi thiết lập các hệ thống điều khiển và kiểm tra tự động các quá trình khác nhau để đạt được mục đích cuối cùng mà không cần tới sự tham gia trực tiếp của con người

Khoa học tự động hóa được cấu thành từ nhiều môn học khác nhau như lý thuyết điều khiển tự động ; Lý thuyết mô hình hóa, mô phỏng và phân tích hệ thống; Điều khiển học; Lý thuyết tối ưu; Lý thuyết truyền tin; Kỹ thuật lập trình v..v.Tự động hóa các quá trình sản xuất là một hướng phát triển khoa học tự động hóa. Sự phát triển của nó gắn liền với các khoa học liên quan .

Hệ thống thiết kế và chế tạo có trợ giúp của máy tính (CAD-CAM)

Với sự xuất hiện của máy điều khiển số, sự phát triển cao của công nghệ thông tin và công nghệ máy tính, việc chuẩn bị và điều hành sản xuất trong thời gian gần đây đã có những thay đổi cơ bản. Khâu chuẩn bị thiết kế đã được tự động hóa nhờ hệ thống thiết kế tự động có sự trợ giúp của máy tính ( CAD-Computer Aided Design ). Nhờ các trang thiết bị tính toán thiết kế như máy tính, màn hình đồ họa, bút vẽ, máy vẽ (Plotter), cùng các phần mềm chuyên dùng (Matlab, Catia, CAD) cho phép tạo ra các mô hình sản phẩm trong không gian ba chiều, rất thuận lợi cho việc khảo sát, đánh giá sửa đổi nhanh chóng trực tiếp ngay trên màn hình. Các bản vẽ trong CAD có thể lưu giữ, nhân bản hoặc gọi ra bất kỳ lúc nào. Điều này cho phép tiết kiệm nhiều thời gian, vật liệu và các chi phí khác của giai đoạn thiết kế ban đầu trước khi đưa vào sản xuất .

Khâu điều hành chế tạo sản phẩm cũng được tự động hóa nhờ hệ thống điều hành quá trình chế tạo tự động có sự trợ giúp của máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing). CAM chính là một phần của hệ CIM (Computer Integrated Manufacturing) và được thiết lập trên cơ sở sử dụng máy tính và công nghệ máy tính để thực hiện tất cả các công đoạn của quá trình sản xuất, chế tạo sản phẩm như lập kế hoạch sản xuất, thiết kế qui trình công nghệ gia công, quản lý điều hành quá trình chế tạo và kiểm tra chất lượng sản phẩm v..v. CAM là một lĩnh vực cần sự hỗ trợ của rất nhiều công nghệ và kỹ thuật liên quan như kỹ thuật CAPP ( Computer Aided Process Planning, công nghệ nhóm GT (Group Technology), kỹ thuật gia công liên kết LAN (Local - Area Network), FMS v…v. Do CAM cho phép thực hiện tự động việc lập kế hoạch, điều khiển, hiệu chỉnh và kiểm tra các nguyên công cùng toàn bộ quá trình gia công chế tạo sản phẩm, nên nó rất dễ dàng kết hợp với hệ thống CAD, tạo ra một phương thức sản xuất mới tiên tiến, đó là hệ thống thiết kế và chế tạo tự động có sự trợ giúp của máy tính CIM.

Hệ thống sản xuất tích hợp có trợ giúp của máy tính (CIM)

Hai công nghệ tiên tiến CAD và CAM có liên quan chặt chẽ đến sự hình thành của hệ thống thiết kế chế tạo tự động có sự trợ giúp của máy tính (CAD /CAM) khi nối kết hệ CAD với hệ CAM. Hệ thống tích hợp CAD/CAM còn được gọi là hệ thống sản xuất tích hợp có sự trợ giúp của máy tính (CIM) . Các quá trình sản xuất thực hiện bằng hệ thống này gọi là các quá trình sản xuất tích hợp . Trong các hệ thống sản xuất tích hợp, chức năng thiết kế và chế tạo được gắn kết nhau, hỗ trợ nhau, cho phép tạo ra sản phẩm nhanh chóng bằng các qui trình sản xuất linh hoạt và hiệu quả. Các thiết bị sản xuất tự động và các máy riêng biệt được kết nối với các thiết bị truyền tải thông tin tạo thành một hệ thống nhất, cho phép khép kín chu trình gia công, chế tạo sản phẩm.