研究院拥有一支年富力强、科研经验丰富、结构合理的高水平科研团队，设有智能制造与装备、精密机械加工、微纳制造、物理化学加工、可持续设计与制造、材料基因工程与制造集成、高性能医疗器械制造等7个研究方向，从事相关领域的基础研究与应用开发。其中：

1.智能制造与装备 （学术带头人：赵玉刚教授）

(1) 信息-物理系统

Ø 传感器与网络

Ø 大数据分析

Ø 装备（数控机床）实时控制

(2) 基于云的协同设计与制造服务(例如3D 打印云服务）

(3) 可持续性智能制造系统

2.精密机械加工（学术带头人：田业冰教授、张桂香教授）

(1) 切/磨削

(2) 抛光与光整加工

(3) 表面处理、涂层等

(4) 使役性能（疲劳、腐蚀、摩擦学、光学、物理性能）

3.微纳制造（学术带头人：程祥教授）

(1) 微细切削

(2) 超硬微细铣削刀具

(3) 表面微织构

(4) 生物活性组织/融合器复合制造

4.物理化学加工（理化加工）（学术带头人：李志永教授）

(1) 增材工艺/3D打印（选区激光融化/SLM、激光熔覆/LMD）

(2) 能量束减材工艺（电化学/ECM、电火花/EDM、激光等高能束）

(3) 增材-减材复合工艺链 (金属、陶瓷、高分子零部件）

Ø 3D 打印（SLM等）+ 精加工（CNC 加工、抛光、电解等）

Ø 3D 打印（SLM等）+ 热处理 （零部件形性一体化调控）

5.可持续设计与制造（学术带头人：杨先海教授、赵国勇教授）

(1) 可持续性（绿色、节能、环保）材料

(2) 可持续性机械设计、制造工艺、与机床

(3) 全生命周期可持续性指标体系与评估（资源/能耗与排放）

Ø 工艺与制造系统

Ø 产品与装备（例如新能源汽车、机床）

6.材料基因工程与制造集成（学术带头人：方晓英教授）

(1) 材料基因工程

高通量计算与实验

(2) 集成计算材料与制造

Ø 数值仿真模型 + 实验： 材料成分-微观结构-制造工艺-性能链

Ø 材料成分、微观组织、工艺参数、及机械性能调控科学化

Ø 典型材料（铝/镁、高强度钢、钛/镍、复合材料、医用材料、仿生多孔材料等）

7.高性能医疗器械制造（学术带头人：殷凤仕教授）

(1) 高性能人体植入物新材料

Ø 医用金属材料（例如可降解镁钙合金、钛合金、记忆形状合金等）

Ø 医用高分子材料（例如polyethylene等）

(2) 植入物协同设计与制造