使金屬材料熱加工由“技藝”走向“科學”，徹底改變熱加工的落后面貌。從知識這一坐標看，人類以經歷了技藝→手冊指導→專家系統的過程，要達到更完美的水平，必需進行過程/工藝模擬由于只有通過模擬仿真，人們才能熟悉過程的本質，猜測并優化過程的結果，并快速對瞬息萬變的市場變化作出設計及工藝的改變；另外，只有通過過程模擬，才能使設計與制造聯成一體。
金屬材料熱加工過程是十分復雜的高溫、動態、瞬時過程，難以直接觀察、在這個過程中，材料經液態活動充到、凝固結晶、固態活動變形、相變、再結晶和重結晶等多種微觀組織變化以及缺陷的產生與消失等一系列復雜的物理、化學、冶金變化而最后成為毛坯或構件。
學科的理論知識難以定量指導材料熱加工過程，材料熱加工工藝設計只能建立在“經驗”基礎上。材料熱加工工藝模擬技術就是在材料熱加工理論指導下，通過數值模擬和物理模擬，在實驗室動態仿真材料的熱加工過程，猜測實際工藝前提下材料的最后組織、機能和質量，進而實現熱加工工藝的優化設計。
我國重大機電設備研制、出產的一個難點是大件制造；大件制造樞紐又是熱加工。它是實現快速設計、制造，擬實設計、制造以及分布式設計、制造的知識（技術）基礎。它將使材料熱加工沿此力向由“技藝”走向“科學”，并為實現擬實制造邁出第一步，使機械制造業的技術水平產生質的奔騰。近年來，跟著試驗技術及計算機技術的發展和材料成形理論的深化，材料成形過程工藝設計方法正在發生著質的改變。
是猜測并保證材料被電爐熱加工過程質量的提高前輩手段，特別對確保樞紐大件一次制造成功，具有重大的應用背景和效益。
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熱加工是制造業的重要工序，制造業的發展及制造模式的變革離不開熱加工的技術提高。但這一切都不能直接觀察到，間接測試也十分難題。
對應用高新技術改造傳統學科進而開拓新興工程技術具有重大意義。建立在工藝模擬、優化基礎上的熱加工工藝設計技術，可以將“隱患”消滅在計算機擬實加工的反復比較中、從而確保樞紐大件一次制造成功。它使材料熱加工學科由“技藝”真正成為一門“科學”，它將推動材料熱加工理論、計算機圖形學、計算機金相學、計算機體視學、計算機傳熱學、計算機液體力學、并行工程等新興交叉學科的形成發展。這已為海內外不少應用實例所證明。
研究領域涉及金屬材料的鍛造、鍛壓、焊接、熱處理等熱加工學科；物理化學、計算數學、材料成形理論、傳熱學、傳質學、流體力學、固體力學、金屬學、金屬物理學等技術基礎學科；計算機應用、測試技術、網絡技術、新材料等高新技術學科。管式爐因為用傳統的熱加工工藝對這樣的巨形工件進行處理是存在較大危險的，所以只能憑經驗采用試制的辦法．由于現在還無法對材料內部宏觀、微觀結構的演化進行理想控制，因而發生多次大件報廢的重大事故，投入使用的大件，良多也是帶傷運行。
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