Производственные функции, выполняемые человеком в процессе труда, распределяются на четыре основные группы:

• энергетические (приложение усилий для выполнения работы);
• технологические (использование орудий труда для изменения формы, состава, структуры предмета труда);
• функции управления рабочей машиной
• контрольно-регулирующие (контроль, регулирование, программирование процесса).

Первые три группы функций должны осуществляться человеком при каждом рабочем цикле, т. е. при изготовлении каждого изделия, а контрольно-регулирующие функции являются внецикловыми и могут осуществляться лишь периодически.

Замена непосредственных производственных функций человека техническими средствами — закон развития производительных сил. Каждый раз, когда происходит интенсивная замена тех или иных функций человека в процессе труда техническими средствами, наблюдаются коренные сдвиги в развитии производительных сил, что свидетельствует о технической революции.

В конце XVIII и начале XIX веков происходила техническая революция, суть которой состояла в широком внедрении машин, что дало возможность перейти от мануфактурного производства к машинно-фабричному. При этом человек освобождался от энергетических и технологических функций, но оставался прикованным к станку, так как должен был участвовать в каждом производственном цикле, управляя машиной и сохраняя за собой полностью контрольно-регулировочные функции.

Первоначально орудие труда — инструмент присоединялся к органам человеческого тела, делая их длиннее, сильнее и т. п. Промышленная революция, связанная с распространением машин, началась, как указывал К. Маркс, с исполнительного механизма, с момента, когда инструмент из рук рабочего перешел в рабочую часть машины. Рабочая машина “заменяет рабочего, действующего одновременно только одним орудием, таким механизмом, который разом оперирует множеством одинаковых или однородных орудий и приводится в действие одной двигательной силой, какова бы ни была форма последней”. При этом также создается возможность использовать посторонний источник энергии (воду, пар или электричество) и значительно увеличить рабочее усилие, освободившись от энергетических функций.

На этом этапе человек еще участвует непосредственно в производственном процессе. Рабочие машины управляются человеком, а значит, изделия изготовляются человеком при помощи машин, которые только облегчают труд и делают его более производительным.

Итак, первый этап применения рабочих машин, где операции управления, контроля, регулирования и программирования производственных процессов выполняются исключительно человеком, характеризуется механизацией производства.

В наше время вновь происходит техническая революция, выражающаяся переходом от машинно-фабричного к комплексно-автоматизированному производству, суть которого состоит в широком внедрении автоматических рабочих машин и их систем. При этом человек полностью освобождается от функций управления машиной при каждом рабочем цикле; он уже не прикован к машине, работающей известные периоды времени самостоятельно. Изделия изготовляются самой машиной, а за человеком остаются только функции контроля, наблюдения, регулирования и программирования процесса производства (внецикловые функции). Этот этап представляет уже начальную ступень автоматизации производства.

Новые машины и аппараты облегчают и заменяют физический труд человека, колоссально увеличивают силу его рук, неизмеримо повышают остроту его органов чувств. Однако до недавнего времени почти все, даже наиболее совершенные, механизмы и приборы предназначались для выполнения весьма разнообразных, но только исполнительных функций. Область умственной деятельности, психика, сфера логических функций человеческого мозга казались совершенно недоступными механизации.

Современный уровень развития радиоэлектроники позволяет ученым и инженерам ставить и разрешать задачи создания новых устройств, которые освобождают человека от необходимости следить за производственным процессом и направлять его, т. е. заменяют оператора, диспетчера. Появился новый класс машин — управляющие машины. Они могут выполнять самые разнообразные и часто довольно сложные задачи управления производственными процессами. Создание управляющих машин позволяет перейти от автоматизации отдельных станков и агрегатов к комплексной автоматизации конвейеров, цехов, целых заводов.

Автоматические рабочие машины и системы автоматических машин можно разделить на следующие виды.

Автомат — это такая машина, на которой все работы неоднократно осуществляются без участия человека, т. е. автоматически.