主要由先进冶炼-连铸工艺与装备研究所、轻金属冶金研究所、冶金物理化学研究所等3个基层学术组织组成。
该方向主要以信息化、自动化和重大装备国产化为目标，应用现代过程仿真、控制理论和人工智能技术等，研究冶金过程在线检测及监控技术，重点研发新一代钢包喷射冶金工艺与装备；对行业的一些重大装备和核心技术如大方坯连铸、宽厚大板坯连铸、铝电解槽智能控制等开展关键技术与装备集成。拟重点解决的关键问题包括：
冶金流程成分、温度、压力、凝固组织在线检测与过程控制技术
冶金过程数字化与智能化虚拟仿真技术
新一代板带/棒线材冶金工艺、装备设计、信息控制和产品开发的成套技术
高拉速薄板坯连铸无头轧制流程自主开发设计、制造的集成技术
大型铝电解槽结构设计、智能控制基础与技术
铝及铝合金中氢的高精度、在线检测与过程控制技术
