На кафедрі АВ діє аспірантура зі спеціальності G7 «Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка». Програма підготовки докторів філософії орієнтована на розробку нових методів моделювання, проектування та діагностику автоматизованого обладнання та сучасних виробничих систем. Для проведення експериментальних досліджень використовуються спеціалізовані лабораторії кафедри автоматизації технологічних процесів і виробництв та кафедри приладів і контрольно-вимірювальних систем ТНТУ.

Високий рівень дослідницької частини підготовки забезпечується науковою школою з інформаційних систем для діагностики матеріалів та конструкцій на чолі з професором, доктором технічних наук Марущаком П.О. та розвиненою міжнародною співпрацею в наукові і освітній сферах.
Фахівців, залучені до професійної і наукової підготовки, пройшли стажування у провідних європейських університетах, мають міжнародний досвід освітньої і наукової діяльності.

Кафедра автоматизації технологічних процесів і виробництв бере участь у програмах наукової і академічної співпраці з Університетом «Люблінська політехніка» (Польща), Університетом «Шльонська політехніка» (Польща), Університетом «Політехніка Познанська» (Польща), Університетом «Політехніка Гданська» (Польща), Краківською гірничо-металургійною академією (Польща), Університетом «Ченстоховська політехніка» (Польща), Університетом Марібор (Словенія), Каунаським технологічним університетом (Литва), Технологічним університетом Таджикистану, Таллінським технологічним університетом, Центральною школою електроніки (Франція) та ін. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя приєднався до «Університетської програми STMicroelectronics в Україні». За цією програмою, один із лідерів виробництва мікропроцесорів у світі, французька корпорація STMicroelectronics, надала університету сучасне обладнання для оснащення лабораторії по вивченню програмування мікроконтролерів.

Головні напрямки наукових досліджень кафедри:

Робототехнічні транспортно-навантажувальні системи

Напрямок присвячений розробці спеціалізованих засобів маніпулювання для автоматизованих виробництв. Дослідження охоплюють: проектування захоплювальних пристроїв Бернуллі та струминно-вакуумних систе; розробку методик розрахунку розподілу тиску, підіймальної сили та крутного моменту при маніпулюванні об'єктами зі зміщеним центром мас; вивчення потоків повітря в робочих зонах захоплювачів для покращення їхньої вантажопідйомності та стабільності роботи.

Інтелектуальні системи технічного зору та неруйнівного контролю

Напрямок базується на використанні сучасних методів штучного інтелекту для діагностики промислових матеріалів: розробка автоматизованих комплексів на основі глибоких згорткових нейронних мереж (зокрема архітектур ResNet50 та ResNet152) для розпізнавання та класифікації дефектів металопрокату з точністю понад 95%; створення алгоритмічних методів для дослідження поверхонь полікристалів шляхом аналізу цифрових зображень; впровадження неінвазивних методів дистанційного моніторингу, що дозволяють скоротити технологічні цикли та підвищити якість продукції в механообробному виробництві.