致力于产品的全生命周期（设计阶段、生产和装配、以及使用维护阶段）管理，综合运用和开发多物理场仿真、数据挖掘和复杂网络建模等先进技术，对产品全生命周期所涉及的工程系统、社会系统和管理系统进行全数字化建模，研究孪生数据与物理实体、虚拟模型、服务/应用的精准映射与实时交互，为智能工厂的生产和运营、基础设施的全生命周期管理以及航空应急救援提供实时、准确、全面的决策辅助。主要研究内容如下：

（1）智能工厂数字孪生建模和数字化运营管理。融合和使用先进信息技术以建设智能工厂和车间，开发工厂物理系统、管理系统和信息系统之间的信息流通技术，综合三维建模、复杂网络建模和优化建模等先进方法，开发可查、可管、可控的一体化工厂数字孪生仿真平台，实现工厂车间全要素、全流程、全业务的集成与融合，开展生产计划/活动仿真、评估和优化，为工厂智能制造和智慧运营提供决策辅助。

（2）数字孪生驱动的基础设施全生命周期管理。针对城市重大基础设施全生命周期（立项、建设和运维）的数据流管理，开发多源异构数据的无缝集成的数据转换和融合技术，构建基础设施物理组件、决策者和服务对象的数字化模型，建设数字孪生基础设施全生命周期仿真验证平台，深入探究基础设施的工程系统、管理系统和社会系统之间的交互机理，对基础设施项目进行建设前的全方面风险评估、建设中的智慧安全管理以及建设后智慧运维。

（3）航空应急协同救援技术、体系和标准研究。综合运用大数据、人工智能等先进技术，开发航空应急救援的信息系统和模型算法，基于增强现实与虚拟现实构建情景化互动内容，探究航空应急救援作业训练姿态特征和救援人员心理表现，制定航空应急救援分析技术，构建航空应急救援（人员、航空器、设备、机构等）准入、救援任务实施、航空应急救援体系构架等标准和规范，促进“全灾种、大应急、空地协同”环境下的航空应急救援智慧指挥调度。