Bilgisayarın makine ile bütünleşmesi

Bilgisayarla bütünleşmesini incelemeden önce makinenin ne olduğunu anlamak üzere temel kavramları anlamak gerekir. Makine makine elemanlarından meydana gelmiş mekanizmaların bir amaca uygun olarak birleştirilmiş halidir. Makineler dışarıdan aldıkları malzemeyi işleyerek bir ara ürüne dönüştürür. 

Üretim Hücreleri (Work Cell)

Belli bir üretim adımı için malzemenin girdiği, üzerinde planlanan işlemlerin yapılmasından sonra ürünün çıktığı istasyonlara Üretim Hücresi (workcell) adı verilir.

Elle işletilen üretim hücreleri (Manually Operated Workcells) Üretim kalitesi tamamen operatörün ustalığına bağlıdır.

Yarı otomatik üretim hücreleri (Semi-Automatic WorkCells) Üretim operatör tarafından yükleme yapılarak başlatılır, belirli aşamalarını makine otomatik olarak tamamlar, operatör boşaltma ile üretimi tamamlar.

Tam otomatik üretim hücreleri (Full-Automated Workcells) Yükleme, üretim ve boşaltma tamamen makine tarafından yapılır, operatör sadece gözlemci olarak çalışır.

Çalışma biçimi ne olursa olsun bir makine sistemi çeşitli alt sistemlerden oluşur.

Makine elemanı (Machine elements): Bir ya da kaynak, vidalama, sıkı geçme gibi yöntemlerle birbirlerine sıkı şekilde birleştirilmiş daha fazla basit nesneden oluşmuş fonksiyonel parçalardır. Bileşenleri arasında hareketlenme imkanı yoktur.

Eklem (Mafsal, Joint): iki ya da daha fazla makine elemanını birbirlerine göre hareketlenebilecek şekilde birleştiren yapılara verilen addır.

Mekanizma (Mechanism): Eklemler aracılığıyla birleştirilmiş makine elemanlarının oluşturduğu yapıdır.

Makine (Machine): Belirli bir amacı yerine getirmek üzere çeşitli mekanizmaların bir araya getirilmesinden oluşan yapıdır. Aşağıda çeşitli makinelere örnek resimler yer almaktadır.

Serbestlik derecesi (Degrees Of Freedom, DOF): Bir makinenin içindeki mekanizma sayısı makinenin karmaşıklığı (complexity) için bir ölçüdür. Ancak tasarımcı açısından makinenin kontrol edilebilmesi için kaç tane parametrenin, yani dışarıdan değiştirilebilir değişkenin olduğunu bilmek çok önemlidir. Bu sayıya serbestlik derecesi adı verilir.  DOF en fazla eklem sayısına eşittir. Ancak çoğu zaman bu eklemlerden bazılarının hareketleri doğrudan başka eklemlerde oluşan hareketlenmelere bağlıdır. Bu da DOF u düşürür.