于1986年于南开大学计算机与系统工程学院获学士学位，分别于1989年和1992年于清华大学自动化系获硕士学位和博士学位，获清华大学优秀硕士论文和优秀博士论文，1994年获清华大学研究生院院成立十周年优秀博士毕业生称号（共10名）。现为北京航空航天大学自动化学院长聘教授、工业互联网与知识驱动自动化学科方向带头人。研究方向包括复杂系统建模仿真、智能制造、云制造、模型工程、智能物联系统、3D打印云平台、服务网络与智能调度、软件工程、大数据分析、大数据医疗等。

长期从事复杂系统建模仿真及复杂产品先进制造系统的研究和应用。与团队一起在国际上率先提出云制造理念，被列为《中国制造2025》的重要内容之一，作为首席专家主持国家高技术研究发展计划重大项目“云制造服务平台关键技术研究与应用”。在国际上率先提出面向模型全生命周期的模型工程思想，成为国际建模仿真知识体系（Body of Knowledge for Modeling and Simulation）的核心内容之一。作为首席专家主持国家重点研发项目“复杂产品建模仿真系统”，带领团队开发了全面支持MBSE（基于模型的系统工程）/MSBSE（基于建模仿真的系统工程）的一体化建模仿真语言——X语言。

承担各类国家级科研项目20余项，其中作为项目首席/负责人承担千万级以上的重大科研项目4项，获“国家图书奖”和“全国优秀科技图书奖”暨“科技进步奖（科技著作）”一等奖，教育部科技进步二等奖（排名1），吴文俊人工智能科学技术进步奖二等奖（排名1），2020年北航教学成果一等奖（排名1），2021年北京市教学成果二等奖（排名1），2022年中国仿真学会科学技术奖一等奖（排名1）。出版中英文专著7部，发表论文300余篇，Google Scholar引用19000余次，已授权国家发明专利30余项，主持起草国家标准5项（其中《云制造 术语》（GB/T 29826-2013）、《云制造服务平台应用实施规范》（GB/T 37960-2019）、《复杂产品协同设计集成建模语言X语言架构》（GB/T 43270-2023）已正式发布）、行业标准2项、团体标准3项。

2014年当选国际仿真领域最权威的学术组织“国际建模仿真学会（SCS）”主席，成为该学会成立六十多年来第一位来自非欧美地区的领导人。2015年当选亚洲仿真联盟会士（ASIASIM Fellow），2018年当选国际建模仿真学会会士（SCS Fellow)，2019年当选中国仿真学会会士。2010年至2019年任中国仿真学会副理事长、常务副理事长，2020年至2023年亚洲仿真联盟（ASIASIM）主席，现任北航校学术委员会副秘书长，“复杂产品先进制造系统教育部工程研究中心”主任，中国工业合作协会仿真技术产业分会会长，全国信息化和工业化融合管理标准化技术委员会制造业数字化仿真管理标准工作组（SAC/TC573/WG17）召集人，“北京市云制造平台与服务工程中心”学术委员会主任，“复杂产品智能制造系统技术全国重点实验室”学术委员会委员，任多个国际学术期刊编辑及编委，国际学术杂志Intgernational Journal of Modeling, Simulation, and Scientific Computing 现任主编，担任国际学术会议大会主席、联合主席及程序委员会主席、联合主席、委员等70余次，在国内及美国、日本、欧洲等地召开的重要学术会议做大会报告100余次。国家高技术研究发展计划十五周年先进个人，全国优秀科技工作者。因在建模仿真领域多项创造性贡献，荣获国际建模仿真学会颁发的2021年度SCS杰出成就奖（Outstanding Professional Contribution Award），是获得该奖项的第一位亚洲人。