（1）研究現代裝備的多物理過程耦合機製與功能生成，為其設計、製造和可靠性提供係統的基礎理論。

（2）多能場產生機理與多能場耦合協同規律，機械係統多載體間高密度能量傳遞路徑與承載結構設計，材料與構件在各種複合能場作用下的阻尼作用與能量耗散機理。

（3）研究調控微變量與係統主運動的機電耦合與變異機製，小尺度特征參數擾動與係統宏觀動力失穩行為，多種控製模式運行中的多重交互作用、擾動與協同控製機製。

（4）研究微弱損傷、多故障耦合、多幹擾源和強噪聲等動態信號處理與損傷特征提取的理論與技術，實現早期故障動態定量診斷。

（5）進行人工智能研究，形成知識豐富、推理正確、判斷準確、預示合理、結論可靠的設備智能診斷與預示功能的實用技術。

（6）基於係統工程的思想，研究現代裝備加工、物流、檢控等集成技術及功能、信息與控製係統的計算機集成方法。

（7）雲製造環境下研究製造服務的業務協同理論與方法，構建現代裝備設計製造協作支持係統與製造服務供需平台。

（8）建立麵向能源和碳排放模型的生態化設計和知識庫、數據庫及相關技術規範和標準，為現代裝備的綠色設計製造提供技術支持。