Le attività di ricerca del dottorato sono altamente multidisciplinari. Il paradigma di Industria 4.0 ha eliminato i confini tradizionali tra ingegneria "industriale" e "dell'informazione", rendendo necessaria la figura di un ingegnere capace di gestire processi e prodotti complessi che combinano competenze in ingegneria meccanica, energetica, elettrica, elettronica, informatica, di processo e telecomunicazioni. 

Il dottorato promuove collaborazioni con aziende, anche attraverso borse di studio finanziate o posti riservati a dipendenti. Sono previsti periodi di permanenza in azienda, sotto la guida di un co-supervisore aziendale, per implementare il modello di "learning by doing", offrendo una formazione pratica che si affianca a quella teorica. 

Grande attenzione è data all'internazionalizzazione: la crescita aziendale, basata sull'innovazione e lo sviluppo di nuove tecnologie, richiede un'apertura alla scena internazionale. Il percorso di dottorato favorisce collaborazioni internazionali, scambi di docenti e dottorandi con università ed enti di ricerca esteri, in linea con gli obiettivi strategici dell'Ateneo.