Bối cảnh: quy trình sản xuất truyền thống
Những đồ vật được sử dụng trong cuộc sống của chúng ta được làm như thế nào? Có nhiều phương pháp và quy trình sản xuất các mặt hàng. Các phương pháp sản xuất truyền thống có thể được tóm tắt thành hai phương pháp sau:
1. Quy trình sản xuất vật chất bình đẳng. Ví dụ, đúc là một quá trình gia công nhiệt kim loại, là đúc kim loại lỏng (ví dụ: đồng, sắt, nhôm, thiếc, chì, v.v.) vào một khoang (gọi là khuôn) phù hợp với hình dạng của chi tiết. Vật liệu có thể là cát hoặc kim loại. Ngay cả gốm sứ) là một phương pháp lấy các bộ phận hoặc khoảng trống sau khi làm nguội và đông đặc. Con người đã làm chủ quá trình sản xuất này từ hàng nghìn năm trước. Ví dụ, các đồ dùng bằng đồng khai quật được vào thời Xuân Thu và Chiến Quốc được làm bằng cách đúc.
Một ví dụ khác là rèn, là một quá trình sản xuất sử dụng máy rèn để tạo áp lực lên phôi kim loại để tạo ra biến dạng dẻo để tạo ra vật rèn có cơ tính nhất định, hình dạng và kích thước nhất định. Nhân loại cũng đã làm chủ quy trình sản xuất này từ hàng nghìn năm trước, mà người ta thường gọi là quy trình "ủi". Nói chung, vì rèn có thể loại bỏ các khuyết tật như lỏng như đúc trong quá trình nấu chảy và tối ưu hóa cấu trúc vi mô, các đặc tính cơ học của vật rèn thường tốt hơn so với vật đúc cùng loại.
Loại kia là dập, là một quá trình tạo hình dựa vào máy ép và khuôn để tác dụng lực bên ngoài lên các tấm, dải, đường ống và cấu hình để gây ra biến dạng hoặc phân tách dẻo, để có được hình dạng và kích thước cần thiết của phôi (dập) . . Nhiều vật dụng trong cuộc sống như thùng xe, vỏ container, dụng cụ, đồ gia dụng, máy móc văn phòng, đồ dùng sinh hoạt,… đều là những bộ phận được dán tem. Dập và rèn đều là quá trình gia công nhựa (hoặc gia công áp lực), được gọi chung là rèn.
Do các kỹ thuật gia công này chỉ làm thay đổi vật liệu từ dạng này sang dạng khác trong quá trình chế biến vật phẩm chứ không tăng giảm vật liệu nên được gọi là quá trình chế tạo vật liệu tương đương.
2. Quy trình sản xuất trừ. Nói chung là phương pháp gia công các chi tiết trên máy công cụ CNC. Tiện, phay và bào là bốn phương pháp gia công cơ bản, bao gồm gia công tiện, gia công phay, gia công bào và gia công mài. Các bộ phận khác nhau yêu cầu các phương pháp xử lý khác nhau. Một số bộ phận cần sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để hoàn thành quá trình xử lý các bộ phận. Bởi vì quá trình gia công này loại bỏ vật liệu thừa ra khỏi phôi, vật liệu bị loại bỏ là lãng phí (gọi là phế liệu), vì vậy nó được gọi là quá trình sản xuất trừ.