实验室围绕“高性能复杂制造”主题，凝炼出如下四个研究方向：
1）高功能装备的集成设计制造
——基于功能强化的装备耦合集成设计制造
2）超大型高性能构件制造
——以机械服役性能增强为目标的大规格构件形性协同制造
3）特种功能曲面零件的设计制造
——以能量与运动传递功能增强为目标的特种曲面成形制造
4）光电信息传输功能结构的高性能制造
——以光电信息传输功能增强为目标的微结构制造