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기계화(mechanization)라는 용어가 인간노동을 단순히 기계로 대체하는 것을 말하는 데 반해 자동화는 일반적으로 스스로 조절하는 장치로서 기계를 통합한 것을 뜻한다. 자동화는 그것이 도입된 분야에서 대변혁을 일으켰으며 현대생활에서 자동화의 영향을 받지 않는 것이 거의 없다.

자동화와 기계화라는 용어 사이의 차이는 실제로 끌어내기가 어렵지만 자동화된 사회와 기계화된 사회라는 용어의 차이는 보다 분명히 이해될 수 있다. 자동화의 도입은 산업문화 발전에 새롭고 독특한 단계를 가져왔다.

인간은 일을 하면서 노동의 일부분을 기계장치로 옮기려고 애써왔다. 이에 따라 도르레, 윈치(winches)와 승강기의 유물이 BC 3000년부터 비롯되었다. 그러나 폭넓은 기계화 및 기계를 초보적으로 결합한 것은 18세기 산업혁명이 시작될 무렵에야 비로소 시작되었다.

분업의 보완적인 발전, 즉 계속해서 반복되는 특별한 일에 대한 각 노동자의 활동영역 제한이 그랬듯이 소총과 같은 상품에 대한 호환성 부품을 생산했던 공장의 발전은 기계화의 길을 용이하게 했다. 그것은 새로이 완성된 증기기관이나 전기로 동력을 얻는 일들을 수행하는 기계를 개발하기 위한 단순한 발걸음이었다.

1870년대 시카고의 정육업자들이 처음으로 대규모로 사용했던 일관작업열은 한 작업자 또는 작업 집단에서 다음 장소로 옮기기 위하여 컨베이어벨트 또는 비슷한 장치를 사용했다.

자동이동장치는 일관작업열을 기계화와 합쳤던 제2차 세계대전 동안에 발달했다. 이런 장치는 제조공정중인 제품을 조정하고 인간의 간섭에 관계없이 다음의 생산장소로 옮기는 컨베이어벨트로 연결한 기계군(機械群)으로 이루어진다.

기계화와 달리 진정한 자동화는 되먹임장치가 개발되고서야 비로소 나타난다.

이 되먹임장치가 다른 어떤 것보다 더 분명하게 2가지를 구별해주었다. 되먹임은 스스로를 조절하는 기계능력을 말하는데, 되먹임장치 또는 폐회로를 통하여 기계가 자신의 출력을 감시하고 제어 프로그램인 명령에 따라 저장된 표준값과 두 출력을 비교하여 기계를 알맞은 상태로 조절한다(되먹임 제어, 제어 시스템).

모든 자동화된 기계나 시스템은 4가지 기본적인 구성요소인 동력원·감지요소·결정요소·제어요소를 필요로 한다.

동력원(전지·발전기)은 자동화 시스템에 요구되는 일을 하는 데 필요한 에너지를 공급한다. 감지요소는 시스템의 몇몇 출력특성을 측정할 수 있게 한다. 광전지, 열전쌍(熱電雙), X선 기기·전류계는 대표적인 감지요소이며 치수·무게·온도·압력·색·전기저항과 같은 특성을 측정한다. 결정요소는 감지요소에서 보낸 자료를 프로그램에 저장된 표준값과 비교한다. 이 단계는 종종 컴퓨터로 수행한다. 만일 차이가 있으면 결정요소는 제어요소가 작동하기에 알맞도록 명령을 한다.

그러면 제어요소는 시스템을 알맞은 상태로 작동시켜 프로그램으로 입력된 값과 일치시킨다. 제어요소는 스위치, 밸브 및 다른 기계장치들로 이루어진다. 동력원과 감지요소·결정요소·제어요소가 모두 제대로 작동하면 자동화 시스템은 상세히 예견하지 못하는 여러 환경에서도 작동상태를 통제할 수 있다. 비행기 자동조종장치는 자동화장치의 고전적인 보기 중의 하나이다. 즉 미리 정해진 항로에 비행기를 유지시키기 위한 제어로써 비행기구를 통해 얻어진 정보를 이용하는 것이다.

오늘날의 자동화공장은 수백 개에서 수천 개의 서로 연결된 되먹임 폐회로를 갖고 있다.

자동화는 화학공정, 통신 및 가정용 기구(프로그램으로 짤 수 있는 세탁기, 전자레인지, 비디오카세트리코더)와 같은 여러 분야에 도입되었다. 자동화에서 가장 중요한 발전 중의 하나는 컴퓨터를 이용한 설계·제조의 자동화 시스템 캐드/캠(CAD/CAM)이다.

이 기술은 설계로부터 제품을 만드는 공정을 제어하고 감시할 뿐만 아니라 설계를 고안하고 최적화를 돕기 위해 컴퓨터 장치를 이용한다. CAD/CAM 기술은 수많은 산업에서, 특히 전산장비와 기계부품을 제조하는 데에서 많이 채택되고 있다(컴퓨터 지원공학). 어떤 분야에서는 자동화의 발달이 다른 분야보다 훨씬 느리다. 모양 식별 또는 2개의 다른 물체를 일렬로 놓기 및 언어 인식은 인간에게는 쉽지만 자동화에서는 예상외로 복잡한 일로 판명되었고, 따라서 기계가 수행할수 있는 일련의 간단한 단계로 분리하기는 어렵다.

그렇지만 이런 분야들에서도 인공지능과 로봇 공학에서의 최근의 발전으로 증명되듯이 상당한 발전을 이루었다(인공지능).

공장에서 자동화의 이용이 증가하면서 많은 산업분야에 두드러진 생산성의 향상을 가져왔으며 노동자들의 안전에 기여했다.

방사능 원료 및 독성화학 제품과 같이 인간에게 위험한 환경에서의 복잡한 작업은 해를 입을 위험이 없는 자동화 기계가 수행한다. 자동화의 영향은 산업에서의 생산성의 증가를 넘어서 사회 자체에까지 미친다. 자동화에 따른 실직이 증가할 것이라는 초기 예견은 맞지 않았다. 그러나 자동화는 컴퓨터로 처리하고 자동화 장치를 고안하고 유지하는 분야에서 많은 서투른 작업을 숙련 및 반숙련 작업으로 대체하며 자연과 사회가 제공하는 여러 종류의 일에 큰 변화를 일으켰다.

컴퓨터 프로그래머에 대한 많은 수요가 한 예이다. 또한 자동화는 있을 수 있는 아주 복잡한 계획사업을 관리하기 위하여 새로운 경영방법을 만드는 데에도 큰 역할을 한다.