Bei der Werkzeugmaschinenautomation werden automatisch die Werkzeugmaschinen mit Werkstücken beschickt. Neben dem Beladen der Maschinen mit unbearbeiteten Werkstücken und dem Entladen der fertig bearbeiteten Teile kommt der Bevorratung der Werkstücke eine große Bedeutung zu, da sich daraus die Autonomie der Automation ergibt. Dazu werden sehr häufig Palettiersysteme verwendet.
Automatisiert werden Werkzeugmaschinen wie Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Bearbeitungszentren, Schleifmaschinen, Erodiermaschinen.