实验室根据总体定位和智能制造技术发展的前沿方向，结合汕头大学学科特色，围绕国家战略目标和国民经济发展和区域特色产业的重大关键技术需求，在智能设计、增材制造、集成控制、人工智能、工业互联网等核心共性技术，形成了三个主要研究方向：面向高速精密检测的智能感知技术及装备、适应多样化需求的智能设计理论及应用、多源数据融合与复杂环境机电装备智能运维。