Wraz z nadchodzącymi kolejnymi rewolucjami przemysłowymi, automatyka stała się nierozerwalną częścią procesów produkcyjnych, jest obecna we wszystkich gałęziach przemysłu oraz coraz częściej towarzyszy nam w życiu codziennym. Koncepcja Przemysłu 4.0 dostarczyła całą gamę nowoczesnych i innowacyjnych narzędzi, jeszcze bardziej zwiększających efektywność systemów automatyki. Aktualnie, podstawowym wyzwaniem stojącym przed społecznością naukową oraz otoczeniem społeczno-gospodarczym jest umiejętne wykorzystanie tych narzędzi w automatyzacji całych łańcuchów tworzenia wartości.

Pierwszy podobszar tematyczny POB5 skupia wszelkie działania pracowników Politechniki Śląskiej związane z automatyzacją procesów produkcyjnych, automatyką przemysłową oraz aplikacyjnymi aspektami teorii sterowania. Wieloletnie doświadczenie pracowników Politechniki Śląskiej w opracowywaniu i wdrażaniu rozmaitych systemów sterowania jest podstawą aktualnie prowadzonych prac. Najnowsze kierunki tych prac są natomiast bardzo często wyznaczane poprzez współpracę z przemysłem lokalnym i międzynarodowym. Wspólnie realizowane projekty, bezpośrednio zlecone z  przemysłu, a także dofinansowane przez instytucje krajowe i europejskie, dotyczą bardzo wielu gałęzi przemysłu, w tym między innymi samochodowego, wydobywczego, przetwórstwa surowców, energetycznego, budowlanego, chemicznego, farmakologicznego czy biotechnologicznego.

Prowadzone w ramach POB5 prace dotyczą nowoczesnych metod sterowania, między innymi z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji np. do automatycznej oceny jakości regulacji lub automatycznej poprawy jakości regulacji. Wątki badawcze ukierunkowane są na praktyczną implementację zaawansowanych algorytmów sterowania, w tym algorytmów predykcyjnych, adaptacyjnych oraz nieliniowych a także wdrażaniu nowoczesnych metod strojenia regulatorów, z uwzględnieniem ograniczeń i uwarunkowań technologicznych w przemyśle. Niejednokrotnie systemy automatyki wymagają dedykowanych i wydajnych rozwiązań sprzętowych, dlatego prowadzimy prace badawczo-rozwojowe i wdrożeniowe z zakresu projektowania i budowy szybkodziałających systemów mikroprocesorowych, wieloprocesorowych oraz wielokontekstowych systemów obliczeniowych, w tym układów czasu rzeczywistego.

Projektowanie dedykowanych, wielopoziomowych oraz zdecentralizowanych układów sterowania wymaga niejednokrotnie holistycznego podejścia, dlatego tworzone na Politechnice Śląskiej wewnętrzne zespoły badawcze specjalizują się zarówno w nowoczesnych technikach pomiarowych, w tym dedykowanych pomiarach pośrednich, a także w modelowaniu procesów, projektowaniu dedykowanych struktur sterowania, projektowaniu algorytmów sterowania bezpośredniego, nadrzędnego i optymalizującego czy efektywnym eksporcie danych z systemów sterowania. Umożliwia to tworzenie dedykowanych rozwiązań automatyki dla pojedynczych maszyn czy poszczególnych podzespołów a także tworzenia w pełni autonomicznych systemów produkcyjnych czy systemów w pełni automatyzujących procesy wytwarzania i kształtowania własności materiałów inżynierskich.

Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom otoczenia społeczno-gospodarczego w kontekście zwiększania możliwości wdrażania Przemysłu 4.0 w przedsiębiorstwach, oprócz podejmowanych prac badawczo-rozwojowych i wdrożeniowych, pracownicy Politechniki Śląskiej szkolą przyszłe kadry w zakresie projektowania nowoczesnych systemów sterowania z wykorzystaniem sterowników PLC, systemów SCADA i DCS, konfiguracji bezpiecznej i odpornej komunikacji w systemach automatyki, także z wykorzystaniem rozwiązań z zakresu IIoT czy Edge Computing.

Przykłady projektów realizowanych w ostatnim czasie w ramach zagadnień pierwszego podobszaru tematycznego POB5 zawarte są w poniższej prezentacji.