1. 功能梯度零件的增减材制造和形性智能调控

研究复杂梯度合金零件的“五轴激光熔覆沉积成形+在位铣/磨削”增/减材复合加工机理和工艺规划技术，掌握了多组分合金粉体的快速精确配比和混合控制、激光熔覆熔池监控及零件组织性能调控、交变递进式增减材工序规划与柔顺性协调排布、增减材成形件的加工质量分析等关键技术，提高了多种金属基复合材料异形零件的工艺协调性和成形质量。

2. 工业机器人自动化精密加工和智能管控

研究串联式多轴工业机器人的自动化精密加工和智能管控（数字孪生），研究成果已应用于飞机工装/模具、大型壁板的自动磨抛、钻孔等加工。

3. 飞机工装夹具的拓扑优化设计和增材制造

研究纤维增强聚合物复合材料零件的拓扑优化结构设计、增材制造工艺及其后处理加工等技术，研究成果已应用于飞机工装夹具、模拟样件等快速制造。

4. 飞机大部件的自动化装配及智能管控

研究飞机大部件的自动化装配及装配系统的智能管控技术，掌握了飞机大部件自动化装配工艺设计及仿真优化、装配系统的产能分析及节拍控制、装配系统的运行状态分析及负载平衡优化、装配资源的动态配置及调度等关键技术，研究成果已应用于相关飞机制造厂所。