Naukowcy Politechniki Śląskiej (PŚ) od lat prowadzą badania nad nowymi metodami diagnostyki maszyn, urządzeń i procesów przemysłowych. Wiele z opracowanych w PŚ rozwiązań zostało skutecznie wdrożonych w warunkach przemysłowych. Warto nadmienić, że nowe technologie prezentowane obecnie w ramach koncepcji Przemysł 4.0 powstało o wiele wcześniej na uczelniach w tym i na PŚ, gdzie od lat rozwijane są m.in. metody automatycznego wnioskowania i predykcji stanu technicznego różnych klas obiektów.

Jednym z kluczowych warunków powodzenia wdrożenia i realizacji koncepcji Przemysłu 4.0 jest realizacja działań ukierunkowanych na zapewnienie potencjału eksploatacyjnego parku maszynowego na odpowiednim wysokim poziomie. Działania te polegają przede wszystkim na kompleksowym nadzorze diagnostycznym oraz szczegółowej analizie niezawodnościowej i mają znaczący wpływ na proces decyzyjny wynikający z przyjętej strategii utrzymania ruchu.

Działalność badawcza w podobszarze Diagnostyka techniczna, eksploatacja maszyn i systemy utrzymania ruchu w ramach Priorytetowego Obszaru Badawczego POB5 koncentruje się na trzech kluczowych aspektach.

Pierwszy aspekt obejmuje nowoczesną diagnostykę techniczną. Opracowane i wdrażane w przemyśle metody diagnostyki wykorzystują algorytmy sztucznej inteligencji. Problematyka obejmuje zagadnienia związane z analizą złożonych sygnałów chromatograficznych i spektrometrycznych, analizą sygnałów wibracyjnych maszyn, wykorzystaniem termowizji aktywnej i pasywnej, przetwarzaniem obrazów oraz algorytmami kalibracji przyrządów pomiarowych i urządzeń wraz z automatyzacją kalibracji. Opracowywane rozwiązania są implementowane na platformach przemysłowych AGV i AMR oraz w systemach do testów komponentów na dowolnym etapie procesu produkcyjnego i testów końcowych produktów (In-Line oraz End of Line Testers). Ważnym uzupełnieniem prowadzonych badań diagnostycznych jest tworzenie i rozwój innowacyjnych rozwiązań w zakresie algorytmów analizy danych pomiarowych oraz szacowania niepewności pomiarowej.

Drugi aspekt koncentruje się na zagadnieniach efektywnego eksploatowania maszyn i urządzeń. W tym zakresie prowadzone są badania nad modelowaniem zdarzeń i procesów eksploatacyjnych zarówno pojedynczych maszyn, jak i całych ciągów technologicznych. Opracowywane rozwiązania stanowią podstawę prowadzonych analiz niezawodnościowych, a w efekcie budowy i weryfikacji wskaźnikowych modeli ocen, z uwzględnieniem zindywidualizowanych wartości cech diagnostycznych poszczególnych maszyn i urządzeń.

Trzeci aspekt dotyczy systemów utrzymania ruchu. Przedmiotem zainteresowania badawczego są w tym przypadku eksploatacyjne problemy decyzyjne wynikające z potrzeby poszukiwania sposobów wydłużania okresów użytkowania i skracania czasów nieużytkowych maszyn i urządzeń, przy zachowaniu założonego poziomu jakości realizowanych prac (głównie prac obsługowo-naprawczych). Badania koncentrują się na modelowaniu, ocenie i kształtowaniu długoterminowej polityki eksploatacyjnej przedsiębiorstw (rozpatrywanej szczególnie w ujęciu długoterminowym), w oparciu o optymalizację strategii eksploatacyjnych. Szczególnie istotnym elementem badań jest strategia preskryptywnego utrzymania ruchu, której cechy wpisują się wprost w założenia koncepcji Przemysłu 4.0.

Badania podobszaru Diagnostyka techniczna, eksploatacja maszyn i systemy utrzymania ruchu są realizowane z wykorzystaniem zaawansowanych narzędzi wspomagających: środowisk programistycznych (m.in. Visual C++/C#, MATLAB, Python), środowisk symulacji komputerowej (Simulink, LabVIEW), systemów wspomagania procesów diagnostycznych i eksploatacyjnych (m.in. SCADA, CMMs/EAM, RCM).