Использование воздуха, изменяющего объем под влиянием внешней силы и температуры, человечество освоило с давних пор. Примерами таких технологий являются «волшебное» открытие храмовых дверей при возгорании жертвенного огня и кузнечные меха. Промышленное применение сжатого воздуха началось лишь в конце XIX века и распространилось на многие отрасли. Сегодня пневматические системы окружают нас повсюду — они участвуют в производстве продуктов питания, автомобилей, электроники, мебели и одежды.

Популярность пневматики обусловлена особыми характеристиками сжатого воздуха. К преимуществам такого рабочего материала можно отнести: доступность, ведь воздух повсеместно доступен в неограниченных количествах; легкость транспортировки через трубопроводы на значительные расстояния; способность аккумулировать энергию в закрытых контейнерах; стабильность при температурных изменениях в диапазонах, комфортных для человека; безопасность по сравнению с электрикой и гидравликой; экологическая чистота, так как пневматика не загрязняет атмосферу в отличие от электрических систем и гидравлики, которые могут создавать магнитные поля или утечки масла; безопасность для персонала в сравнении с гидравликой и электрикой; устойчивость к перегрузкам, радиации и магнитным полям.

Однако и недостатки ограничивают использование пневматики. Среди них:

• энергозатратность процесса сжатия, что требует контролировать давление и ограничивает усилия;
• сжимаемость, усложняющая стабильное перемещение груза, точную регулировку и остановку;
• множественные затраты на подготовку воздуха для пневмоэлементов, чтобы обеспечить их долговечность и качество технологических операций, и избежать порчи продукта, особенно продуктов питания, напитков, медикаментов и электронной техники.

Достоинства и недостатки сжатого воздуха как рабочей среды показывают области, где пневматика эффективно используется. Попытки применить ее в неподходящих условиях или получить больше от возможностей ведут к проблемам. Пневматические элементы известны своей легкостью и экономичностью, благодаря низкому рабочему давлению и силам, а также долговечностью и простотой обслуживания. Это делает их лучшим выбором для быстрого линейного и вращательного перемещения с меньшими усилиями и моментами. Системы позиционирования с множеством промежуточных положений также широко применяются, но в тех случаях, когда не требуются большие нагрузки и высокая точность.

Примеры таких операций включают в себя:

• подачу, зажим, сброс заготовок;
• сортировку, перемещение и ориентацию деталей;
• упаковку и складирование;
• дозировку и транспортировку жидких и сыпучих материалов;
• открытие и закрытие дверей и клапанов;
• смену инструментов в роботах и манипуляторах;
• перемещение сварочных электродов и инструмента;
• контроль качества.

Такое разнообразие операций делает пневматику неотъемлемой частью автоматизации. В зависимости от задач различают пневматику для автоматизации производственных процессов, непрерывных процессов и транспортную пневматику. Каждый тип требует своих особенностей, что объясняет необходимость разделения. Однако оно не всегда строгое, так как многие элементы могут использоваться в разных областях, хотя в некоторых случаях их применение нецелесообразно или даже опасно, как, например, приводы для двери автобуса с ресурсом 50 млн. циклов использовать там, где хватает ресурса 1 млн. раз за несколько лет. А использовать на быстродействующем оборудовании, например, по фасовке сметаны, привод арматуры с ресурсом 1 млн. циклов опасно - он выйдет из строя через 3-4 месяца. И как всегда, в самый неподходящий момент и с максимально возможными последствиями.