Nos primórdios da usinagem e da manufatura, tudo era feito manualmente. O processo era relativamente lento e ineficiente, mas os humanos (e principalmente os engenheiros) são motivados a melhorar e progredir. E, como automatizar um processo melhora sua eficiência, produtividade e segurança, chegamos onde estamos hoje.
Um dos primeiros métodos de automação do processo de usinagem foi inspirado em cames que tocavam caixas de música. Essa forma mecânica de automação foi adotada na década de 1870 e utilizava conexões mecânicas com cames para transformar o movimento rotativo em movimento linear. Os cames geralmente são rodas giratórias com algum tipo de geometria – seja uma chave que trava ou um raio excêntrico – que aciona uma alavanca durante sua rotação. Isso causa ações na ferramenta ou máquina para fabricar uma peça.
Outro método de automação era o controle por traçador, que utilizava uma caneta para traçar um molde usando sistemas hidráulicos. Isso permitia copiar moldes com vários metros de largura. “Gravar e reproduzir”, uma tecnologia pioneira da General Motors na década de 1950, registrava e replicava os movimentos de uma pessoa usinando a peça.
A falta de exatidão e precisão era o principal problema desses primeiros processos automatizados. Os métodos de controle não eram robustos o suficiente para realizar o movimento linear necessário para cortar metal. Com o desenvolvimento dos servomecanismos, eles se tornaram a solução para esse problema, pois permitem executar movimentos potentes e controlados. Dois servomecanismos podem ser acoplados para produzir um sincronismo — um sistema que combina com precisão o movimento de um servo com o de outro. Os maquinistas podiam medir a saída desses sincronismos com alto nível de precisão e informar o movimento posterior dos sincronismos para criar um sistema de controle em malha fechada.