河北科技大学机械工程学科4个学科方向具有优势与特色。
“增材制造技术”学科方向
该方向围绕装备制造、航空航天、高端医疗等产业需求，开展增材制造装备、工艺、产品设计、个性化医疗等方面的理论与应用技术研究。目前已在激光选区烧结（SLS）、立体光固化（SLA）以及激光选区熔化（SLM）研究与应用方面形成了鲜明特色，在大型复杂复合材料构件自动成型、精密铸造近净成型以及个性化医疗等方面已经处于全国先进行列，形成了快速制造国家工程研究中心河北省示范中心、河北省增材制造产业技术研究院和河北省通用航空增材制造协同创新中心三个省级增材制造研发与应用平台。
“数字化设计与制造”学科方向
该方向以典型机械产品及汽车、通用航空飞机等复杂产品为主要研究对象，进行全三维环境下的产品数字化设计与制造工艺、复杂产品装配工艺规划、大型工艺装备数字化装配技术、基于知识工程的专用设计制造系统开发与集成等研究，率先在省属高校中开展了基于知识工程的产品设计制造技术应用、基于模型定义的全三维数字化产品定义与制造信息获取等研究工作,在离散型智能制造车间总体设计及制造执行系统研究和应用方面居于省内领先水平。经多年发展取得了较高水平的研究成果，与省、市属重点企业形成了良好的合作关系。
“机械产品测量与故障诊断”学科方向
该方向主要研究内容包括机械加工、装配和检修过程中的智能测量、故障诊断和相关机械系统的动力学理论和技术问题的研究与开发。智能测量主要研究几何量在线测量方法与测量设备、大型零部件现场测量技术和微型零部件精密测量方法与测量系统；故障诊断领域重点进行大型旋转机械非线性振动故障机理建模和分析；机械动力学方面主要研究机械系统的非线性动力学建模与分析，为机械系统性能提升提供理论和技术支持。目前，该方向在激光视觉测量、机械系统动力学理论技术研究方面具有一定特色和优势，在省内有一定影响。
“机电控制与机器人”学科方向
结合智能制造技术的新需求，该方向的机电控制技术方面重点研究具有复杂控制逻辑的光机电液一体化的理论和应用，机器人技术研究方面研究机械与机器人机构拓扑创新设计、机器人传感与控制技术、工业机械手与机器人应用等关键技术，重点研究面向特殊应用的特种机器人、力争形成多种机器人的新结构，在知识产权层面上取得突破。该方向在工程应用方面颇具特色，在省内有较高声誉，为地方企业的产品升级、生产设备更新换代提供了有力技术支撑，培养了一大批技术人才。
(1) 本学科的定位与目标
化工过程机械是动力工程及工程热物理一级学科下设的二级学科，是化工、石油化工、制药等工艺过程和机械与设备有机结合的学科。化工过程机械学科主要研究应用于化工、石油化工、炼油与天然气加工、轻工、环境工程、食品与制药等流程工业，处理气、液和粉体材料必需的设备与技术。该学科是集机械工程、化学工程、材料工程和控制工程等学科领域于一体的复合交叉型学科。其所涉及的主体行业对整个国民经济和工程技术发展起着基础、支撑以及驱动的作用，在工学门类中具有不可替代的地位。化工过程机械学科的理论及技术是国民经济持续发展的支柱，是一切生产活动和科学、文化活动的驱动力，是社会日常生活的必要保证。同时它又几乎所有的科学技术领域交叉融合，推动人类利用能源与现代动力技术的发展。本学科在国民经济和社会文化发展中的地位，将日益加强和突出。
(2) 优势与特色
本学科是以理论力学、材料力学、工程热力学、传热学、流体力学、化工原理等为基础，在高效传质传热与节能、过程装备结构优化与强度分析、空调与制冷节能技术等方面形成了自己的特色和优势，在强化传热技术、流体机械以及节能等方面承担多项国家自然科学基金、省自然科学基金、省科技支撑项目。该学科注重学术带头人的培养，积极帮助青年教师在团队中找到自己的位置，形成了稳定的研究方向，团队结构合理、稳定，有利于学科的不断进步与发展。另一方面，学科也十分重视学术带头人的培养工作，分别根据不同的研究方向，先后培养了多名具有区域影响力的学术带头人，学科教学、科研水平明显提升。
根据我校服务地方经济的总体发展战略要求，多年来学科通过校企合作、技术咨询、技术服务等为企业解决多项技术难题，为政府的发展规划和政策制定提供技术参考，为推进企业转型、推进地方经济建设做出了应用的贡献。
(3) 人才培养目标
本学科的人才培养目标是“培养掌握化工过程机械学科领域坚实的基础理论和较宽厚的专业知识，受到良好的科学研究和工程技术训练，掌握化工过程机械学科相关领域的实验操作能力，熟练掌握一门外国语，具备熟练的计算机应用技能的优秀人才”。同时注重拓宽基础理论知识，如数学、力学、计算机技术与实验技术等。围绕研究方向和研究内容，掌握进入科学研究前沿的理论和系统的专业知识，如材料力学、传热学、工程热力学、热流体力学、工程材料学、数值模拟、系统仿真、实验测量及信号分析技术等。深入了解相关工具的专业基础原理和方法，并能熟练应用于实际问题分析，如流动传热仿真软件、动力学仿真软件、振动及强度分析软件、系统仿真软件等。深入掌握实验系统设计方法、实验技能和数据分析的基本理论和方法，能完成与本学科相关的实验测试。
在教育教学中，注重培养学生运用所学知识分析和解决新问题的能力，在研究生毕业论文阶段，要求通过查阅文献、理论分析、探索性试验、数值模拟等手段，针对化工机械工程技术领域的新问题、新现象提出结论明确的观点，并展开论述，撰写毕业论文。
(4) 学科方向设置
该学科在多年的教学和科研工作中形成了优秀、合理的师资队伍。进行了大量的基础理论研究和结合实际的应用技术研究，形成了相变储能与太阳能利用、高效传质传热与节能、过程装备结构优化与强度分析和空调与制冷节能技术等稳定的研究方向，学科在研究生教育教学实践中积累了丰富的经验，构建了完善的制度、成熟的课程体系和教育教学模式，学生培养质量稳步提升。
(5) 国内外影响
本学科所培养的毕业生具备从事科学研究、技术开发、工程实践等多种不同工作，受到了用人单位的一致好评。取得了多项科研成果，为企业创造了良好的经济效益。近年来，化工过程机械学科的教师积极开展科学研究，在强化传热技术、高效蓄热技术、流体密封技术、过程装备产品开发、流体机械产品开发以及节能等方面承担国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北省科技支撑项目、石家庄市科技局项目以及其他各类研究课题60余项，授权专利40余项，获省部级科技进步奖2项，发表论文200余篇，被三大检索收录50多篇。出版专著、教材、译著10多部，为地方经济做出了重要贡献。先后承担各类教学研究课题8项，发表教学研究论文30多篇，《过程装备机械基础》和《传热学》课程为校级精品课程，获河北科技大学优秀教学成果2等奖1项。大学生课外科技作品先后获全国“挑战杯”大学生课外科技作品竞赛二等奖5项，获河北省“大学生课外科技作品竞赛”一等奖4项。获河北省创业计划大赛三等奖4项，10年多来，化工过程机械专业培养了研究生30多名毕业生，为河北省过程装备发展做出了突出贡献。