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附件 2
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湖南省重点领域关键软件技术
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攻关项目申报书
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申报单位名称：_长沙八思量信息技术有限公司（盖章）
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攻关领域方向：生产控制类工业软件-工业控制系统
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项 目 名 称： 基于激光增材制造的多模态融合智能控制系
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统
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项目负责人： 罗铁庚
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联 系 电 话： 13508499983
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申 请 日 期： 2025年12 月1 日
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推荐单位名称： （盖章）
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湖南省工业和信息化厅制
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二〇二五年十一月
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申报要求
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1.统一用 A4 纸印制、一式两份；
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2.按格式要求填写，除另有说明外，栏目内容不得空缺；
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3.文字叙述部分用四号仿宋 GB2312 字体；
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4.未尽事宜，可另附文字材料说明；
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5.内容双面印刷，申报材料要求盖章处，须加盖公章；
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6.按要求顺序合并简装（勿使用塑料封皮），加盖申报
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单位的骑缝章；
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7.封面后为目录页，依序注明相应材料名称及页码；
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8.有关数据、资质荣誉等应尽可能提供相应的佐证材料
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（复印件）；
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9.推荐单位为市（州）工业和信息化局。
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目录
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一、项目和申报单位基本信息........................ 1
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二、项目详细情况............................................ 11
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三、附件............................................................ 43
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1、营业执照.............................................. 43
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2、企业资质荣誉...................................... 44
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3、企业研发平台...................................... 46
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4、近三年软件著作权证书...................... 50
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5、近三年发明专利证书.......................... 68
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6、牵头的省级重点项目.......................... 84
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7、财务审计报告...................................... 85
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2022 年审计报告................................. 85
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2023 年审计报告................................. 110
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2024 年审计报告................................. 135
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8、项目负责人证书.................................. 160
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9、单位参保社保证明.............................. 166
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10、办公场地照片.................................... 167
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一、申报单位和项目基本信息
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（一）单位基本信息（附营业执照）
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单位名称 长沙八思量信息技术有限公司
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统一社会
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信用代码 91430100668583891C 注册时间 2007.12.7
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单位地址 长沙高新开发区文轩路 27 号麓谷钰园 A1 栋 603 房
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联系人
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姓名 仇迟 座机号 0731-88926409
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职务 副总经理 手机号 18182105103
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邮箱 691299682@qq.com
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是/否上市公司 ☑否
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□是（上市时间： ，上市地点： ）
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主营业务
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简介本单位的主营业务范围和重点业务内容。
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八思量主营激光控制系统软件及解决方案研发与销售，
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为激光设备厂商提供核心部件控制系统和服务， 主要产品涵
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括激光静态打标、 激光高速飞打打标、 激光焊接、 激光清洗、
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激光精密加工、消费级激光产品，激光打标和飞打主要应用
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于：3C（如手机）、食品饮料、烟草、线缆、管材、服装皮
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革、五金等；激光焊接主要应用于：锂电池、半导体、汽配、
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珠宝、手机、传感器、粉末冶金、生物医学等；激光清洗主
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要应用于：汽车、航天、船舶、模具等； 激光增材制造主
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要应用于：航空航天、医疗器械等行业。
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企业资质荣誉
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（附证明材料）
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分条列明。包括：CMM/CMMI3 以上（能力成熟度模型集成）、
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ITSS（信息技术服务标准）、DCMM（数据管理能力成熟度模
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型）、ISO27001（信息安全管理体系标准）、ISO20000（信
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息技术服务管理体系标准）、国家级专精特新“小巨人”企
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业、省级及以上单项冠军等资质荣誉。
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ISO9001 质量体系认证
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湖南省专精特新中小企业
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1
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企业拥有的
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研发平台名称
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（附证明材料）
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分别列出。 包括： 省级及以上企业技术中心、 工业设计中心、
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工程技术研究中心、实验室、院士工作站等。
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湖南省激光控制系统工程技术中心
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湖南省新型研发机构
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长沙市技术创新中心
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主要研发成果
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（附证明材料）
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本单位近三年在软件领域新增和获得授权（公开发布的）的
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软件著作权、发明专利、各级各类相关标准。
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近三年软件著作权 18 项
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名称 编号
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八思量板卡 FPGA 升级软件 1.0 2023SR1566063
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八思量飞行打标杰普特激光器配置软件
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V1.0
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2023SR1757750
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八思量激光控制系统中间模块软件 1.0 2023SR1745894
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|
八思量磐石软件 V1.0 2023SR1558314
|
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|
八思量手持激光标刻控制与 WIFI 蓝牙模块
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|
联动系统软件 V1.0
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2023SR1558305
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|
八思量网口打标设备管理软件 V1.0 2023SR1561083
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|
八思量标准激光打标软件 V5.0.1 2024SR0482188
|
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|
3D 浮雕打标软件 V1.0 2024SR2151202
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|
八思量 Ftp 码包文件传输系统软件 V1.0 2024SR2164856
|
|||
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|
八思量激光控制系统多卡控制软件 V1.0 2024SR2163637
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|
八思量激光控制系统蓝宝石电脑版软件
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2.0
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2024SR2149833
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|
八思量激光控制系统蓝宝石手机软件 V1.0 2024SR2162649
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|
八思量激光控制系统字体编辑软件[简称：
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|
字体编辑软件]1.0
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2024SR2151218
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|
八思量语言资源转换工具软件 1.0 2024SR2161530
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|
光华焊接控制平台平台版软件 4.0 2024SR2163398
|
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|
光华焊接控制平台振镜版软件 4.0 2024SR2161683
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|
八思量磐石软件 V2.0 2025SR0066712
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爱思 2.0 新视觉标刻控制系统 2025SR1354683
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2
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近三年已获授权的专利 9 项
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专利类别 名称 编号
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发明专利 激光标记方法、 激光标记机及
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存储介质 201710903378.6
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发明专利 激光打标方法、系统、设备及
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|
|
存储介质 202011533977.1
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|
|
发明专利 圆柱面标刻方法、装置、电子
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|
|
设备及可读存储介质 202211313664.4
|
|||
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|
发明专利 业务标刻方法、装置、电子设
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|||
|
|
备及可读存储介质 202211465053.1
|
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|
|
实用新型 激光打标控制电路及控制卡 202222826011.8
|
|||
|
|
实用新型 无线激光打标控制电路及控
|
|||
|
|
制卡 202222826039.1
|
|||
|
|
实用新型 通用激光打标控制电路及控
|
|||
|
|
制卡 202222824478.9
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|
外观设计 控制面板（10 寸） 202230784590.7
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|
外观设计 控制面板（7 寸） 202230784585.6
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近三年正在申请的专利
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专利类别 名称 编号
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发明专利 基于 FPGA 的同步控制方法、
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系统、设备及可读存储介质
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202311605150.0
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发明专利 二维扫描标刻方法、 设备及计
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|
算机可读存储介质
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|
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202410222659.5
|
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发明专利 激光打印移动装置的控制方
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|
|
法、系统、设备及存储介质
|
|||
|
|
202410189563.3
|
|||
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发明专利 激光打印控制方法、系统、设
|
|||
|
|
备及计算机存储介质
|
|||
|
|
202410520066.7
|
|||
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|
发明专利 激光打印的参数控制方法、 系
|
|||
|
|
统、设备及计算机存储介质
|
|||
|
|
202410520064.8
|
|||
|
|
发明专利 网络激光打印控制方法、系
|
|||
|
|
统、设备及计算机存储介质
|
|||
|
|
202410520061.4
|
|||
|
|
发明专利 一种数据协议转换方法、装
|
|||
|
|
置、电子设备及存储介质
|
|||
|
|
202410984394.2
|
|||
|
|
发明专利 串口设备的数据读取方法、 装
|
|||
|
|
置、电子设备及存储介质
|
|||
|
|
202410984391.9
|
|||
|
|
实用新型 FPGA 模块、电路系统和整机 202423185202.6
|
|||
|
|
3
|
|||
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|
===== 第7页 =====
|
|||
|
|
设备
|
|||
|
|
实用新型 FPGA 模块、电路系统和整机
|
|||
|
|
设备
|
|||
|
|
202423185223.8
|
|||
|
|
实用新型 激光液位测量电路及设备 202521508657.9
|
|||
|
|
实用新型 电路板散热装置及激光设备 202521823419.7
|
|||
|
|
发明专利 一种适用激光曲面打标的曲
|
|||
|
|
面测量方法
|
|||
|
|
202511175254.1
|
|||
|
|
承担项目
|
|||
|
|
（附证明材料）
|
|||
|
|
本单位近三年曾经牵头或参与承担过的国家级、 省级软件领
|
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|
域相关重点项目情况。
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牵头省科技厅重点研发项目： 多振镜激光蚀刻除电路板油墨
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|||
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|
阻焊控制技术研究与应用。
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|
是/否已纳入国家
|
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|
软件产业统计
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|||
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|
☑否（入工业产业统计）
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□是（纳统时间： 年 月 ）
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|||
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|
2022-2025 年主要业务指标
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|
|
（企业需提供已赋码的 2022-2024年度财务审计报告）
|
|||
|
|
主营业务收入
|
|||
|
|
（万元）
|
|||
|
|
2022 年度：2353
|
|||
|
|
2023 年度：3084
|
|||
|
|
2024 年度：3754
|
|||
|
|
2025年1-9月： 3417
|
|||
|
|
其中
|
|||
|
|
软件业务收入
|
|||
|
|
（万元）
|
|||
|
|
2022 年度：2353
|
|||
|
|
2023 年度：3084
|
|||
|
|
2024 年度：3754
|
|||
|
|
2025 年 1-9 月： 3417
|
|||
|
|
研发投入
|
|||
|
|
（万元）
|
|||
|
|
2022 年度：703
|
|||
|
|
2023 年度：1034
|
|||
|
|
2024 年度：1502
|
|||
|
|
2025年1-9月： 1446
|
|||
|
|
研发投入强度
|
|||
|
|
（%）
|
|||
|
|
2022 年度：29%
|
|||
|
|
2023 年度：33%
|
|||
|
|
2024 年度：40%
|
|||
|
|
2025 年 1-9 月：42%
|
|||
|
|
当前职工人数 110 其中研发人员
|
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|
|
数 65
|
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|
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当前
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|
|
人才层次情况
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|||
|
|
（外聘的备注说
|
|||
|
|
明；
|
|||
|
|
职称以市级人社
|
|||
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|
部门
|
|||
|
|
评定的为准）
|
|||
|
|
学历/职称层次 数量（个） 备注
|
|||
|
|
博士研究生 3 其中 2 位外聘专家
|
|||
|
|
硕士研究生 8
|
|||
|
|
大学本科 59
|
|||
|
|
其他学历 40
|
|||
|
|
高级工程师 6
|
|||
|
|
4
|
|||
|
|
===== 第8页 =====
|
|||
|
|
工程师 9
|
|||
|
|
其他软件职业证书
|
|||
|
|
近三年
|
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|
|
自研和销售的
|
|||
|
|
主要产品（
|
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|
|
领域）及收入
|
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|
|
主要产品（领域） 收入（万元） 在国内同行业
|
|||
|
|
位次情况
|
|||
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|
激光高速飞行打标
|
|||
|
|
软件
|
|||
|
|
2023 年：1418
|
|||
|
|
2024 年：1512
|
|||
|
|
2025.1-9 月：
|
|||
|
|
1229
|
|||
|
|
第一
|
|||
|
|
消费级产品
|
|||
|
|
2023 年：298
|
|||
|
|
2024 年：543
|
|||
|
|
2025.1-9 月：
|
|||
|
|
589
|
|||
|
|
第一
|
|||
|
|
激光标准打标软件
|
|||
|
|
2023 年：1078
|
|||
|
|
2024 年：1339
|
|||
|
|
2025年1-9月：
|
|||
|
|
1153
|
|||
|
|
第二
|
|||
|
|
激光焊接控制软件
|
|||
|
|
2023 年：93
|
|||
|
|
2024 年：120
|
|||
|
|
2025.1-9 月：
|
|||
|
|
70
|
|||
|
|
第三
|
|||
|
|
5
|
|||
|
|
===== 第9页 =====
|
|||
|
|
申报主体
|
|||
|
|
简介
|
|||
|
|
（发展历程、当前主营业务、市场销售服务、行业地位、创新机制
|
|||
|
|
建设、技术成果转化能力、产学研用主要合作单位等方面基本情况。
|
|||
|
|
申报联合攻关项目的，需明确牵头主体和相关单位。不超过 800 字）
|
|||
|
|
长沙八思量信息技术有限公司 2007 年创立，自 2013 年起战略
|
|||
|
|
进军激光控制领域，历经十余年深耕，始终专注于控制核心技术的
|
|||
|
|
自主研发。已从技术攻关走向产业化引领，承担了“湖南省激光控
|
|||
|
|
制系统工程技术研究中心”等省级创新平台建设，成为国内激光控
|
|||
|
|
制领域核心技术自主化的重要力量。
|
|||
|
|
当前主营业务：
|
|||
|
|
公司面向国内外激光设备集成厂家提供核心部件激光控制系
|
|||
|
|
统，主营产品包括激光标准打标控制系统、激光高速飞行打标控制
|
|||
|
|
系统、激光焊接控制系统、激光清洗控制系统、激光精密加工控制
|
|||
|
|
系统、激光控制系统消费级产品六大类控制系统及解决方案。产品
|
|||
|
|
深度服务于新能源电池、PCB、汽车制造、3C 电子、增材制造等国
|
|||
|
|
家战略性产业的关键工艺环节，致力于服务高端装备的提质提效转
|
|||
|
|
型升级。
|
|||
|
|
市场销售与服务：
|
|||
|
|
公司以长三角、珠三角为主要市场，销售额每年实现 30%以上的
|
|||
|
|
增速，为包括大族激光、华工科技在内的数千家设备厂商提供核心
|
|||
|
|
控制部件，在宁德新能源、比亚迪、蓝思科技、中国烟草、伊利蒙
|
|||
|
|
牛、雪花啤酒等生产线广泛使用；产品翻译成十多国语言，远销欧
|
|||
|
|
美和东南亚。产品通过 ISO9001 质量体系认证、CE 认证，以可靠性
|
|||
|
|
和专业性赢得高端市场信赖。
|
|||
|
|
行业地位：
|
|||
|
|
公司在多项核心性能上实现行业领先水平，如高速飞行打标控制系
|
|||
|
|
统速度优于同类产品 30%-60%，，激光去 PCB 油墨阻焊控制系统填
|
|||
|
|
补了国内空白，总体技术实力为国内激光控制行业前三、省内第一。
|
|||
|
|
创新机制建设：
|
|||
|
|
公司构建了系统化的研发创新体系， 研发人员占比 65%， 研发投入强
|
|||
|
|
度连续多年超过营收 30%， 并设立了博士专家领衔的研发中心， 前瞻
|
|||
|
|
布局研究前沿技术，形成了持续突破卡脖子问题的内生动力。
|
|||
|
|
技术成果转化能力：
|
|||
|
|
公司具备从理论创新到批量交付的高效转化能力，拥有发明专
|
|||
|
|
利 18 项、软件著作权 50 余项，公司现有面积 3000 平米，建有三百
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多平米的实验室，如 EMC 电磁兼容性实验室。技术成果能快速应用，
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如给海目星提供的新能源电池极片加工解决方案，提升能效约 40%。
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产学研用主要合作单位：
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6
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公司与中南大学等高校院所建立了产学研深度战略合作，同时，
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正与中国科学院西安光学精密机械研究所推进控制算法的联合研
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发，形成了支撑重大专项攻关的协同创新网络。
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公司已成为国内激光控制系统领域不可或缺的科技力量，未来将持
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续聚焦国家重大需求，在高端精密加工等系统上突破国外垄断，为
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制造强国战略提供自主可控的核心技术支撑。
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（二）项目基本信息
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项目名称 基于激光增材制造的多模态融合智能控制系统
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项目
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实施期 2025 年 10 月-- 2027 年 9 月
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项目
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负责人 罗铁庚 职务和职称
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及联系方式 总经理
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项目
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联系人 仇迟 联系方式 18182105103
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联合攻关
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单位
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牵头单位：长沙八思量信息技术有限公司
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合作单位：/
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项目研发
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投资总额 1000 （万元） 其中已投入的
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金额及时间
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180 （万元） ， 自 2025
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年 10 月至申报截止
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日
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开发方式
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（“√”
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选）
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☑自主开发 □产学研联合开发
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□引进技术消化吸收 □集成创新
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□其它
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技术权益
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（“√”
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选）
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☑本单位独立开发，拥有技术全部所有权
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□本单位与外单位合作开发，联合拥有技术所有权
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□本单位与外单位合作开发，本单位拥有技术全部所有权
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□其它
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攻关
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领域方向 生产控制类工业软件--工业控制系统
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基于信创
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生态体系
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☑否
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□是 （具体生态： ）
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项目简介
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（简要阐述项目的主要内容、目标指标、研发投资计划、研发和应
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用水平、应用场景和前景等情况。不超过 600 字）。
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关键软件技术攻关成果名称：激光增材制造控制系统 1.0
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主要内容：本项目聚焦基于激光增材制造的多模态融合智能控
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制系统，针对高端激光增材制造的两大核心难题：国产控制系统精
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度低、分离式控制系统结构控制部件冗余可靠性差。项目致力于集
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成式结构设计、高精度协同算法、多参数闭环控制系统三大核心技
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术展开研发，旨在突破行业技术瓶颈，满足激光增材制造对高精度
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加工、高稳定性运行及复杂工件生产的需求。
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目标指标：研究一套集成式多参数融合控制系统，通过集成式
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硬件平台设计、多轴高精度协同控制算法及传感器数据融合与状态
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监控系统，实现毫秒级实时控制周期。
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硬件性能： 集成式控制板卡支持≥4 轴运动控制，多轴同步精度
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≤±0.03mm；传感器接口覆盖温度、气体浓度，数据采集速率
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≥100Hz； 控制算法： 实时控制周期≤1ms， 轨迹规划偏差≤±0.03mm，
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动态路径调整响应延迟≤500μs，故障预警准确率≥95%；
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经济效益：研究成果可实现对 Scanlab 等进口高端控制板卡的
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国产化替代，项目实施周期内将面向国内一线增材制造企业实现 10
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套产品的采购合作与市场推广落地，项目成果落地后第一年可实现
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营收收入 500 万，第二年达 1000 万，5 年内累计实现营收收入 5000
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万。
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研发投资计划：项目总投入资金 1000 万元，分四个阶段实施。
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阶段一：需求分析与方案设计阶段，投入 240 万，用于完成集
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成式控制硬件平台架构、多轴协同算法框架、传感器数据融合模型
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的初步设计；
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阶段二：核心模块开发与测试阶段，投入 420 万，用于硬件模
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块的研制开发测试、打印控制算法优化以及数据采集和预处理模块
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开发；
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阶段三：系统集成与工艺验证阶段，投入 210 万，用于完成硬
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件平台、控制算法、传感器监控系统的集成与工艺验证；
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阶段四：成果转化与产业化推广阶段，预计投入 130 万，用于
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完成市场推广以及产业化交付工作。
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研发和应用水平：本项目填补我国高端增材制造核心控制系统
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空白，核心技术及性能达国际先进。采用集成式架构解决分离式系
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统冗余问题，通过高精度协同算法与闭环控制，实现毫秒级响应、
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亚毫米级控制精度及故障预警功能，为航空航天等关键领域复杂高
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精度零件生产提供核心控制支撑，可实现高端控制部件国产化替代。
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应用场景和前景：研究成果可广泛应用于高端增材设备的加工
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控制系统，该类增材设备可进一步应用于航空航天、汽车零部件、
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医疗器械等高端制造领域，助力工业增材制造智能化升级，满足复
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杂零件高精度打印需求，市场应用潜力广阔。
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主要
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创新点
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和特点
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1、异构架构协同控制机制：设计了一种基于 FPGA+MCU 的异构
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集成控制架构，通过高速链路实现双架构高效协同，解决了传统分
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离式控制系统实时性差、响应延迟大、可靠性弱等痛点，提升系统
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运行效率与稳定性能，筑牢高精度金属增材制造集成控制的核心基
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础。
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2、高精度多轴协同控制算法：提出了一种基于自适应 S 形加减
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速与硬实时插补融合的协同控制算法，解决激光扫描系统与多轴运
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动平台在高速打印过程中因时序不同步、轨迹偏差大而导致熔池不
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稳定、成形精度下降的难题，大幅提升零件成形精度，从而保障多
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轴同步精度≤0.03mm、轨迹规划偏差≤0.03mm，支撑复杂曲面构件
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的高保真成形。
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3、多源传感器数据融合与闭环调控机制：构建了基于多维参数
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关联分析的工艺状态感知模型，实现了“感知—评估—调控”一体
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化闭环控制，提升增材制造过程稳定性与成形质量一致性，为高可
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靠金属增材制造提供智能调控基础。
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申报主体
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责任声明
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作为申报单位及法人代表，本单位和我本人郑重声明：
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1.我们对提供参评全部资料的真实性负责，在参评过程中所涉
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及的项目内容和程序皆符合国家有关法律法规及相关产业政策要
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求。
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2.我们对所提交的项目内容负有保密责任，按照国家相关保密
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规定，提交的项目内容未涉及国家秘密、个人信息和其他敏感信息。
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3.我们近三年内无不良信用记录，未发生较大及以上违法行为、
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安全生产和质量事故。
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我们对违反上述声明导致的后果承担全部法律责任。
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申报单位法定代表人（本人签字）：
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申报单位名称（加盖公章）：
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年 月 日
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二、项目详细情况
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（一）项目基本情况
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包括：项目背景、目的意义；国内外相关现状；项目的实施期、
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实施路径、主要研究内容、拟突破的关键核心技术、预期总体目标指
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标等。
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1.1 项目背景及意义
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为了推动制造业绿色发展，加快现代化产业体系，推进新型工业
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化，国家从战略规划、技术攻关、标准建设、应用拓展等多维度强化
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金属增材制造政策支持，明确到 2026 年金属增材制造设备需国产化
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率达 80%、关键材料自给率超 60%，并瞄准航空航天、能源动力等高
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端领域突破。
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然而，在政策强力推动的背景下，作为金属增材制造的核心部件
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－增材制造控制系统仍面临核心技术瓶颈：一方面，国内高端金属增
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材制造设备控制系统高度依赖进口， 其中德国 Scanlab 的 RTC 系列板
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卡长期占据主导地位，不仅推高产业成本，更存在供应链安全风险；
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另一方面，目前主流的金属增材制造控制系统采用“激光振镜控制卡
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+PLC” 的分离式结构， 控制部件冗余， 既降低系统的可靠性和稳定性，
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又大幅推高设备制造成本制约增材制造行业的自主发展；此外，现有
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控制系统形式缺乏对 SLM 增材制造技术中多工艺的协同调度与精准
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控制能力，难以满足复杂构件多工艺复合制造的需求。
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因此本项目着力于基于激光增材制造的多模态融合智能控制系
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1 1
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统，旨在突破进口技术垄断，解决多工艺协同调度、系统集成优化等
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难题。项目成果将实现核心控制系统国产化，提升多工艺协同打印的
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精度与效率，降低设备成本 20%以上；同时助力金属增材制造设备向
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高端化、智能化升级，支撑 2026 年国家金属增材制造产业目标落地，
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为制造业绿色化、自主化发展提供关键技术支撑，对保障产业链供应
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链安全、推动传统产业转型升级具有重大战略意义。
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1.2 国内外研究现状
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增材制造控制系统是 SLM 增材制造设备的核心中枢，其通过统
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一的硬件接口协议、高速数据总线与自适应智能算法，实现增材制造
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过程中激光功率、扫描路径、运动规级、气体浓度等关键参数的实时
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控制。该系统是航空航天、高端装置等领域实现复杂金属一体化制造
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的关键技术支撑， 其技术水平直接决定了金属增材制造从 “单一成形”
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向“智能制造”升级的进程。
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（1）国外研究现状
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国外目前针对金属增材制造控制系统核心技术的企业主要有三
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家， 分别是德国EOS公司、 美国3D Systems公司和荷兰 SLM Solutions
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公司。这三家企业经过数十年技术积累，已成为国际 SLM 增材制造
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控制技术的标杆，基本垄断了全球高端 SLM 设备控制系统的市场，其
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技术广泛应用于航空航天、医疗植入体、高端装备等精密制造领域。
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德国 EOS、美国 3D Systems、荷兰 SLM Solutions 三家公司目前
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主流的 SLM 设备及配套控制系统产品如下：
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图 1-1 德国 EOS 公司：EOS M 400-4 设备（配套 EOS SmartFlow
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Control控制系统）
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图 1-2 3D Systems ProX DMP 600 设备（3DX Intelligent Control
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控制系统）
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图 1-3 SLM Solutions 公司：SLM 500 设备（配套 SLM Adaptive
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Control 控制系统）
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目前国外的增材制造企业致力于构建“硬件专用化+软件智能化
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+工艺数据库”的三维技术体系，但是其技术体系长期聚焦单一模块
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突破，在系统集成方面还未进行深入研究，因此目前国外主要控制系
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统均是采用分离式架构布局。
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（2）国内研究现状
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国内金属增材制造控制系统硬件研发起步相对较晚， 目前多数设
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备也仍依赖进口 PLC 和工控机搭建通用控制平台。 例如西安铂力特等
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国内领先企业在设备中普遍采用基于进口 PLC 或工控机构建控制架
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构，虽实现了基本功能集成，但在核心硬件自主化方面仍存在明显短
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板。华中科大、西安交大等高校及部分企业虽在控制系统算法和软件
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层面取得一定进展，但在核心硬件等方面仍存在明显短板整体来看，
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国内在金属增材制造控制系统的系统集成能力、软硬件协同优化、长
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期运行可靠性等方面仍需突破，尤其是在复杂工艺参数动态调控、多
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传感器融合反馈、闭环实时控制等关键技术上亟待加强。
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综上，增材制造控制系统作为 SLM 设备的核心中枢，其技术水平
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决定着金属增材制造的智能化升级进程：国外以 EOS、3D Systems、
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SLM Solutions 为代表的企业，虽构建起“硬件专用化+软件智能化+
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工艺数据库”的三维技术体系并垄断高端市场， 但因长期聚焦单一模
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块突破，在系统集成层面存在短板，控制系统均采用分离式架构；国
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内相关领域起步较晚，多数设备依赖进口硬件搭建通用控制平台，核
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心硬件自主化不足，虽高校及企业在算法层面取得一定进展，但在系
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统集成、软硬件协同、复杂工艺闭环控制等关键技术上仍需突破。
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1.3 项目实施方案
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本项目实施周期预计为 24 个月，具体时间范围为 2025 年 10 月
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1 日-2027 年 9 月 30 日。总体项目分为 4 阶段完成，确保完成基于激
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光增材制造的多模态融合智能控制系统关键技术研究关键技术研究，
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并实现技术验证与产品产业化，本项目具体实施路径如下：
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阶段 1：需求分析与方案设计（2025 年 10-2026 年 1 月）
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联合航空航天企业、金属增材制造设备厂商开展需求调研，明
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确复杂构件打印对控制系统的精度、 同步性、 工艺兼容性要求；
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完成集成式控制硬件平台架构（FPGA+MCU 异构方案）、多轴
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协同算法框架、传感器数据融合模型的初步设计；
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组建综合研发团队，确定分工与里程碑节点。
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阶段 2：核心模块开发与测试（2026 年 2 月-2026 年 8 月）
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硬件开发：完成 FPGA 主控板、≥4 轴运动驱动接口、多类型
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传感器（温度、气体浓度）采集模块的研制，开展硬件稳定性
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测试工作；
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算法研发：优化金属增材制造轨迹规划算法、针对复杂曲面路
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径进行特征优化、毫秒级实时同步控制逻辑、动态路径调整与
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异常中断处理机制，通过仿真平台验证算法精度；
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===== 第19页 =====
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传感器系统：搭建多源数据采集与预处理模块，开发基于机器
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学习的工艺参数异常识别模型，完成故障预警准确率测试。
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阶段 3：系统集成与工艺验证（2026 年 9 月-2027 年 4 月）
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完成硬件平台、控制算法、传感器监控系统的集成，形成完整
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的集成式多工艺协同增材制造智能控制系统原型；
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使用原型机在 SLM 增材制造设备上开展工艺验证，测试系统
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在航空航天典型零件打印中的性能， 验证多工艺协同控制效果，
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保证打印效率提升；
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根据验证结果对控制系统进行优化， 解决可能出现的硬件兼容
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性、算法响应延迟等问题。
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阶段 4：成果转化与产业化推广（2027 年 5 月-2027 年 9 月）
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申请核心技术专利（发明专利≥1 项、登记软件著作权专利
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≥1 项）；
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成果将实现产业化转化， 面向国产金属增材制造设备厂商销售
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核心控制板卡及系统解决方案，完成首批 10 套系统的产业化
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交付；
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开展用户培训与技术支持，建立售后服务体系，推动系统在航
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空航天、能源动力领域的规模化应用。
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1.4 项目主要研究内容
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（1）集成式控制硬件平台设计
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通过研究多工艺协同所需的高算力支撑技术与多类型传感器采
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集模块设计方案，设计出结合 FPGA+MCU 异构计算架构与工业级硬件
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集成技术， 构建“多轴驱动-多源感知-闭环反馈”一体化硬件支撑平
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台。
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重点研究：异构架构下算力动态分配机制、多轴运动同步驱动技
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术；设计≥4 轴运动控制接口模块、多类型传感器（温度/气体浓度/
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压力等）高速采集接口、硬件级闭环反馈控制逻辑，为系统精准控制
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提供底层硬件保障。
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（2）多轴高精度协同控制算法研究
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研究金属增材制造工艺特性与多轴运动学模型， 开发多轴协同控
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制算法体系，实现了复杂零件轨迹的精准规划与激光-平台运动的毫
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秒级同步。
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重点研究：复杂型零件自适应轨迹规划算法、多轴运动实时同步
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控制机制；设计动态路径修正模块、异常中断快速响应与容错处理逻
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辑，提升极端工况下的工艺稳定性与抗干扰能力。
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（3）传感器数据融合与状态监控系统
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研究多源传感器数据特性与数据驱动建模技术， 实现工艺关键参
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数（温度/气体浓度等）实时监测与打印状态精准预判，构建“采集-
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融合-预警-调控”全链路监控系统。
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重点研究：多源异构数据融合算法、工艺异常识别方法；设计传
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感器数据预处理模块、故障预警模型与闭环工艺调控逻辑，保障打印
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质量的一致性与稳定性。
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1 7
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===== 第21页 =====
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1.5 拟突破的核心技术
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（1）基于 FPGA+MCU异构架构的集成式控制硬件设计技术
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深入剖析传统增材制造控制系统“激光振镜控制卡+PLC”分离
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式架构存在的核心技术瓶颈：分离式结构导致硬件部件冗余、数据传
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输路径冗长，引发多模块协同延迟（典型延迟≥10ms）、算力分配失
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衡 （高速控制与低速逻辑处理相互掣肘） 、 多轴运动同步精度不足 （同
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步误差≥5μs）等问题。研究 FPGA+MCU 异构架构的算力协同机制、
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多轴运动同步驱动技术、高速数据总线通信协议优化等关键内容，提
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出“高速控制-低速逻辑-数据采集”三位一体的集成化设计方案。 该
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问题的解决将有效突破传统分离式架构的性能天花板： 彻底解决部件
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冗余、协同延迟等固有缺陷，满足金属 3D 打印对激光扫描与平台运
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动的高精度协同需求；为金属增材制造向高精度、高稳定性、多工艺
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集成方向发展提供核心技术支撑。技术路线如下：
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图 1-1 关键技术 1 技术路线
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（2）多轴高精度协同控制与动态调整技术
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针对金属激光增材制造中多轴运动与激光扫描协同性差、 复杂曲
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面轨迹跟踪精度不足的难题， 研究自适应 S 形加减速轨迹规划算法的
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1 8
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===== 第22页 =====
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工作原理，解析零件几何特征、熔池热动力学响应与运动学参数之间
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的耦合关系， 以及激光触发时序与平台实时位姿之间的高精度同步机
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制。在此基础上，依托 FPGA 实现微毫秒级硬实时插补与全局时钟同
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步，确保激光-运动偏差≤1ms；同时融合多源传感器反馈，构建动态
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路径调整机制，实现轨迹偏差≤±0.03mm 的高保真成形，显著提升
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系统在扰动环境下的工艺稳定性。技术路线如下：
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图 1-2 关键技术 2 技术路线
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（3）多源传感器数据融合与闭环工艺调控技术
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聚焦多源传感器数据孤立与工艺调控经验化导致的打印质量波
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动问题， 协同构建“温度–气体浓度–激光功率–运动状态”多维感
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知融合机制， 通过数据驱动的故障预警算法与传感器反馈–工艺参数
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联动的闭环控制逻辑， 实现对打印过程的全方位状态评估与动态调控，
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保障成形质量的一致性与系统运行的稳定性。技术路线如下：
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1 9
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图 1-3 关键技术 3 技术路线
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1.6 总体项目目标指标
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硬件性能：集成式控制板卡支持≥4 轴运动控制，多轴同步精度
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≤±0.03mm；传感器接口覆盖温度、气体浓度，数据采集速率
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≥100Hz；
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控制算法：实时控制周期≤1ms，轨迹规划偏差≤±0.03mm，动态
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路径调整响应延迟≤500μs，故障预警准确率≥95%。
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（二）项目团队情况
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项目团队整体情况；项目负责人和核心骨干人员的履历资历、专
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业背景、创新能力介绍，在该领域方向参与的相关课题项目、发表的
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主要成果等情况；项目主要合作方的情况。（附相关证明材料）
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2.1 项目单位基本情况
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2 0
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===== 第24页 =====
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八思量核心成员团队在激光控制系统领域拥有 12 年的研发经验，
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形成了深厚的技术积累与丰富的项目经验。团队持有 15 项专利授权
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及 54 项软件著作权，成果覆盖激光控制核心算法、系统架构、数据
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处理等关键领域，如已获授权的多振镜控制基础算法（专利
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ZL202011431576.5 ） 和 高 精 度 视 觉 智 能 定 位 技 术 （ 软 著
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2021SR2103618），为项目研发提供了坚实的技术储备。公司先后获
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批认定为“湖南省激光控制系统工程技术研究中心”、“湖南省新型
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研发机构”和“长沙市技术创新中心”。近三年承担多项省级以上科
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技项目， 在复杂激光加工系统开发、 多技术融合应用等方面成果显著，
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具备攻克项目关键技术难题、实现技术成果工程化转化的能力，为项
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目实施提供可靠的团队保障。
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2.2 现有工作基础、条件和优势
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（1）、具有系统产品化和市场化的保障能力
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项目申报单位近三年承担多项省级以上科技项目， 在复杂激光加
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工系统开发、多技术融合应用等方面成果显著，具备攻克项目关键技
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术难题、实现技术成果工程化转化的能力，为项目实施提供可靠的团
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队保障。目前项目的核心研发人员团队 20 人，涵盖软件算法、激光
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工程、机械自动化等多学科，形成完整的技术研发梯队。除此外，还
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有完善的测试、市场、生产等配套，可保证研发成果的产业化落地。
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（2）、完成 3D 模型的数据处理和路径规划
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基于 SLM 的金属增材制造通过高能激光融化金属粉末材料， 以层
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2 1
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===== 第25页 =====
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叠的方式进行加工生产。这种方式的前提是需要对加工产品的 3D 模
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型的 CAD 图纸数据进行分析。项目申报单位目前已经完成了基于 3D
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|
模型的承力支柱建模、模型数据切片、切分数据的加工路径规划等基
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础工作。目前已有包含大族激光等试点客户，在针对模型数据切片和
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生产工艺等方面进行测试，生产的成品得到客户的认可。
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2.3 研究队伍情况
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项目负责人：罗铁庚博士
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罗铁庚，男，副研究员，1991 年 7 月毕业于西安交通大学计算
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机系，获学士学位，1997 年初毕业于国防科技大学计算机学院，获
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计算机科学与技术专业工学博士学位， 师从著名计算机科学家陈火旺
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院士，1999 年被评为副研究员。
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主要研究方向为：高性能嵌入式软件、搜索引擎、网络安全、网
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络协议、软件验证等。先后参与了多项国家 863 计划项目、国家自然
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科学基金、国防预研基金的研究课题，取得了一系列重要成果。在学
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术成果方面，共发表学术论文 15 篇，其中 5 篇进入国际检索系统。
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主要研究成果：
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1995.12——1996.6 作为总体设计者，参与了 YH160&168 系统
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的研制。该系统已在江苏省、河南、湖南等省多个市局安装运行。
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1997.12——1998.4 作为方案主要设计者，参与了“海军实时
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控制局域网监控系统”的项目开发，获军队科技进步三等奖。
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1997.9——1999.12 参与银河Ⅳ万亿次巨型计算机网络系统研
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2 2
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===== 第26页 =====
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制，并主持开发网络计算平台，获军队科技进步一等奖，个人立三等
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功。
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1998.6——2001.8 作为协议软件与测试主任设计师， 参与设计
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并开发了国内首台核心路由器 “银河玉衡”。该设备多项性能指标
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优于 CISCO 12000，开创了国内高端路由器领域的新局面。其衍生的
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中期产品获军队科技进步二等奖， 同时被列为深圳市重点项目及国家
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火炬计划项目，累计获得 1500 万元专项资金支持。
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2002.9——2003.3 作为企业代表， 参与国家电子政务数据元和
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XML 标准的制定。
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2017 年起转入激光行业并主持激光控制系统开发工作，期间填
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补多项行业技术空白。 其主导开发的高速飞行打标控制系统在速度指
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标上具有全球领先优势，相关技术研究已申请多项专利。
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技术指导专家：田泽安博士
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田泽安，男，湖南大学副教授，博士生导师。2000 年和 2009 年
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于湖南大学获工学硕士学位和工学博士学位、2010 年 3 月至 2014 年
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3月于澳大利亚新南威尔士大学材料科学与工程学院从事博士后研究。
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主要研究方向：并行计算与超级计算、计算机体系结构、科学数据可
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视化、大数据及人工智能应用、金属材料快速凝固技术、材料计算、
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复杂系统动力学、无序体系结构分析。发表 SCI 论文 260 余篇，获授
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权专利和软件著作权 10 余项。主持国家重点研发计划项目子课题 2
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项、国家自然科学基金面上/地区项目 2 项、国家自然科学基金联合
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2 3
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===== 第27页 =====
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项目子课题 1 项、省部级自科基金 3 项；参与国自科面上项目 3 项、
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国家重点研发计划项目 4 项。
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近年来主持的项目：
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国家重点研发计划，2025YFB3003603，面向新一代国产超算系统
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的多领域科学计算软件系统及应用示范, 2025.08.01-2028.07.31，
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250 万，任务负责人
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国家重点研发计划，2023YFB300300，面向新一代国产超算的高
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性能材料模拟软件的适配与优化, 2023.12.01-2026.11.30，75 万，
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任务负责人
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国家重点研发计划，2021YFB0300102，非晶结构分析软件适配与
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优化，2021.12.01-2023.11.30，260 万，课题完成人
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国家自然科学基金面上项目，62376091，金属玻璃微观结构量化
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分析及构效关系研究，2024.01.01-2027.12.31，49 万，主持
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军工与重大专项， XX 模拟应用软件开发， 2021.3.25-2023.3.25，
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678 万，第三完成人。
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技术指导专家：林立新博士
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林立新，男，中南大学博士、中南大学信息科学与工程学院副教
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授，中南大学传感技术研究所所长，长沙钛合电子设备有限公司总经
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理。
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在科研方面获得的奖励主要有：
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2001 年获湖南省科技进步一等奖（2001-111-76），机车逻辑控
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2 4
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===== 第28页 =====
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制单元（完成单位：中南大学，株洲电力机车厂，株洲电力机车研究
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所）
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近年来主持和参加的项目有：
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河南环宇集团项目：电池分容检测流水线
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铁道部科技发展项目： 电力机车故障在线检测实时诊断系统研制
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西安铁路局项目：电力机车逻辑控制单元测试设备的研制
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湖南省科技厅项目：轮轨车辆用逻辑控制单元的推广及产业化
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兰州铁路局项目：SS7C 型电力机车加装逻辑控制单元
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太原北机务段项目：8G 型电力机车加装逻辑控制单元
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表 2-1 项目成员
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序号 姓名 性别 学历 毕业院校 职称 项目职责
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1 罗铁庚 男 博士 国防科大 副研究员 项目组组长
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2 胡贝贝 男 本科 南京大学 / 项目组副组长
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3 林立新 男 博士 中南大学 副教授 博导 技术指导
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4 田泽安 男 博士 湖南大学 副教授 博导 技术指导
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5 陈越 男 本科 湖南大学 / 系统总架构师
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6 李瑞滔 男 本科 武汉大学 / 软件算法
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7 江磊 男 本科 中南大学 / 软件算法
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8 李波 男 本科 国防科技大学 / 软件算法
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9 金涛 男 本科 北京科技大学 / 软件算法
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10 徐亮波 男 硕士 广东工业大学 中级工程师 软件算法
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11 王威 男 硕士 中南大学 / 软件算法
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12 张帆 女 硕士 中南大学 / 软件算法
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13 徐志勇 男 硕士 华南理工大学 / 软件算法
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14 胡祖瑞 男 硕士 北京科技大学 / 软件算法
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15 伍允超 男 本科 华东理工大学 高级工程师 硬件开发
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16 杨振南 男 硕士 湘潭大学 副教授 硬件开发
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17 魏芳坤 男 研究生 天津大学 高级工程师 硬件开发
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18 黎硕 男 本科 湖南工业大学 / 硬件开发
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19 李莹峰 男 硕士 湖南工业大学 / 产品设计
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20 李鹏龙 男 大专 娄底师范高等 电子装配 3 测试
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2 5
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===== 第29页 =====
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专科学校 级（高级）
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21 刘雁清 男 本科 合肥工业大学 初级工程师 工艺验证
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22 蒋震乾 男 大专 娄底职业技术
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学院 助理工程师 工艺验证
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（三）项目基础、先进性和可行性
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项目在技术创新、模式创新、管理创新以及相关专利、标准、软
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件著作权、成果等方面的现状和相关条件；项目的先进性（突出主要
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创新点和特点，并与国内外同类技术进行充分比较）；项目的可行性
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说明。（附相关证明材料）
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3.1 项目基础
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依托申报单位十余年激光控制领域深耕积累， 已构建扎实的技术
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基础，形成与项目直接相关的核心技术支撑：
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（1）完成 3D 模型的数据处理和路径规划
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基于 SLM 的金属增材制造通过高能激光融化金属粉末材料， 以层
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叠的方式进行加工生产。这种方式的前提是需要对加工产品的 3D 模
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型的 CAD 图纸数据进行分析。项目申报单位目前已经完成了基于 3D
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模型的承力支柱建模、模型数据切片、切分数据的加工路径规划等基
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础工作。目前已有包含大族激光等试点客户，在针对模型数据切片和
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生产工艺等方面进行测试，生产的成品得到客户的认可。
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（2）具有成熟的激光控制卡和控制系统
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SLM 铺粉增材制造设备，其主要包括激光单元、振镜单元、铺粉
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单元、运动控制单元等，激光控制卡主要用于控制激光器、振镜，按
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2 6
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===== 第30页 =====
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照 3D 模型的规划路径加工，因此控制板卡是设备中的核心部件。申
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报单位在激光器和振镜控制的核心算法、系统架构、数据处理等关键
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领域已经完成了系统框架的搭建，铺粉运动轴控制验证等。针对运动
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轴的控制，申请了《一种运动轴同步控制方法》发明专利
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（CPA23112694CN）。
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（3）联合高校和科研机构产学研合作
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项目申报单位与中国科学院西安光学精密机械研究所、 中南大学
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等多家单位展开了深度合作。本项目中，合作单位基于各自在科研创
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新与产业应用领域的优势，将合作重点聚焦于光路设计优化、系统集
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成、智能控制及智能制造、复合新材料应用等核心技术的联合攻关。
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已经在“基于视觉定位的多振镜激光加工控制系统”等方面开展联合
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研发， 对于后续增材制造设备上的超过 8 个或更多振镜头的激光加工
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具有指导价值。
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3.2 技术创新点
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（1）架构创新：异构架构集成打破分离式瓶颈
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创新式设计 “高速控制+逻辑处理+专用驱动接口” 的一体化架构，
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将传统的分离式“激光振镜控制板卡”+“PLC”+“信号采集处理模
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块”整合为单个控制系统，系统集成度提升 60%，可靠性可提成 40%，
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解决目前国内增材制造控制系统方案部件冗余、同步性差的问题。
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（2）算法创新：多轴高精度协同控制算法提升精度与效率
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提出多轴高精度协同控制算法构建“规划-同步-应急”的全流程
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2 7
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===== 第31页 =====
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控制体系；增材制造前采用自适应 S 型加减速算法生成路径，实现轮
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廓精度≤0.03mm，同时减少 30%路径重叠；打印过程中基于传感器反
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馈数据动态修正路径，响应延迟≤500μs，较国内主流算法精度提升
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60%，打印效率可提升 25%。
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（3）融合创新：融合架构闭环控制保障打印质量与稳定性
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创新构建“多源擦剂-数据识别-闭环调控”的融合架构， 整合多
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通道传感采集、智能数据处理与工艺参数调控模块，突破国内方案单
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一参数分析、无闭环调控的局限，解决工艺状态评估片面、打印质量
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一致性差的难题。 通过多通道同步采集温度、 气体浓度等多维度参数，
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经滤波算法与隔离放大处理实现干扰剔除率超 90%，依托多源数据融
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合理论挖掘参数关联特性，构建全方位工艺状态评估模型；基于融合
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反馈动态调整激光功率、扫描速度，形成完整闭环调控，使打印质量
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一致性达 95%以上，稳定性较国内主流方案提升 45%。
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3.3 项目的先进性
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本项目聚焦于金属增材制造控制系统“国产化替代、控制性能跃
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升、工艺场景拓展”的核心目标，在技术架构、核心算法、数据融合
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三大维度实现关键创新，具体体现在以下三个方面：
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（1）硬件架构：突破分离式瓶颈，实现“高性能+低成本”双优
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相较于国际领先方案，本项目创新式采用“FPGA+MCU+专用驱动
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接口”一体化异构架构，在保障核心性能指标（毫秒级实时处理、≥
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4 轴实运动控制、轮廓精度≤±0.03mm）接近国际先进水平的同时，
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2 8
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===== 第32页 =====
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通过控制系统办卡采用国产元器件的方式， 实现核心硬件国产化率≥
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90%，单套控制系统成本相较于进口方案降低超过 40%。
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|
相较于国内主流方案， 本项目实现将硬件集成将控制系统部件从
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3-4 套缩减至 1 套，系统集成度提升 60%，可靠性提升 40%，解决传
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|
统方案“部件冗余、同步性差、维护成本高”的痛点。
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（2）核心算法：构建多轴协同全流程控制，精度与效率双提升
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本项目提出“自适应 S 形加减速轨迹规划+实时反馈动态调整”
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双阶段算法体系，在算法性能上实现对国内主流方案的代际超越：
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在轨迹规划环节， 深度融合零件三维模型特征与金属粉末熔融特
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性，采用自适应 S 形加减速算法生成路径，动态调整加速度避免熔池
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波动，实现轮廓精度≤±0.03mm。依托 FPGA 实现硬实时插补，实现
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微毫秒级控制周期， 通过时钟同步机制确保激光扫描与平台运动偏差
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≤1ms。同时，基于传感器反馈数据动态修正路径，设计分级异常处
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理：轻微偏差重规划，超阈值立即急停，提升工艺稳定性。
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相较于国际方案中主要针对标准化零件优化上，本项目算法在
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“复杂零件路径规划”上根据优势，可通过动态调整适配多工艺复合
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场景，灵活性更高。
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（3）数据融合：突破“单参数监控”局限，实现全工艺闭环调
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控
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本项目设计的传感器数据融合与状态监控系统构建 “采集-识别-
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调控” 的闭环机制， 实现数据融合精度≥96%， 故障预警准确率≥95%，
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较国内外方案形成显著突破：
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2 9
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===== 第33页 =====
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多通道同步采集实现温度、 气体浓度等多维度工艺参数的实时感
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知，经滤波算法与隔离放大处理，有效剔除环境干扰，为后续分析提
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供高质量数据基底。基于多源数据融合理论，系统突破单一参数分析
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的局限性，通过深度挖掘参数间的关联特性，构建起全方位的工艺状
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态评估模型。基于融合后的传感器反馈，动态调整激光功率、扫描速
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度等工艺参数，形成闭环调控，保障打印质量的一致性与稳定性。
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通过传感器反馈与工艺参数联动的闭环逻辑， 可动态调整激光功
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率、扫描速度等关键参数，相较于国内方案多聚焦于 2-3 类参数，依
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赖人工调控的方式技术更为领先，使打印零件合格率提升 25%以上。
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目前国内外同类型产品的具体技术水平对比如下：
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表 3-1 国内外同类型产品技术水平对比表
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参数 长沙八思量 铂力特 EOS 3D Systems SLM Solutions
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结构类型
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FPGA+MCU+专
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用驱动接口一
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体化异构架构
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传统分离式架
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构（振镜+驱动
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模块独立）
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传统分离式架
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构（振镜+运动
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控制独立模块）
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传统分离式架
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构（振镜+控制
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模块独立）
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传统分离式架
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构（振镜+驱动
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模块独立
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部件数量 1 套 2-3 套 3-4 套 3-4 套 3-4 套
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控制轴数 ≥4 轴 4 轴 4 轴 4 轴 4 轴
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轮廓精度 ≤0.03mm ≤0.05mm ≤0.03mm ≤0.03mm ≤0.03mm
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轨迹规划
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方式
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自适应 S 形加
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减速+实时反
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馈动态调整
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智能轮廓识别
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+ 多段变速铺
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粉+自适应算
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法
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标准化零件优
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化算法+工艺适
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配策略
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多模式预设轨
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迹+自适应补
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偿
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标准化零件优
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化算法+动态轨
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迹修正
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控制周期 毫秒级 毫秒级 毫秒级 毫秒级 毫秒级
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参数监控
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维度
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多维度 多维度 多维度
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多维度（需配
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套自研软件）
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多维度 （需配套
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自研软件）
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闭环调整
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能力
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全工艺闭环 全工艺闭环
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协同闭环 （集成
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自研 AI 工艺
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软件）
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协同闭环（集
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成自研控制软
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件）
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协同闭环 （集成
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自研控制软件）
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3 0
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===== 第34页 =====
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结论：长沙八思量控制系统的结构类型为 FPGA+MCU+专用驱动接
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口一体化异构架构，部件数量仅 1 套—不仅远少于 EOS、3D Systems、
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SLM Solutions 的 3-4 套，也少于铂力特的 2-3 套，架构集成度更优；
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其控制轴数≥4 轴，覆盖了铂力特及上述国际品牌的核心控制范围；
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轮廓精度≤0.03mm，与 EOS、3D Systems、SLM Solutions 的精度标
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准一致，且优于铂力特的≤0.05mm；轨迹规划具备自适应 S 形加减速
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+实时反馈动态调整的优势，相比铂力特的智能轮廓识别方案、国际
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品牌的标准化/预设类规划，动态调整响应更灵活；参数监控采用多
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维度方案且无需配套额外软件， 比需搭配自研软件的部分国际品牌更
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便捷；闭环调整实现全工艺自主闭环，与铂力特的全工艺闭环能力相
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当，且无需依赖外部集成软件（区别于国际品牌的协同闭环模式）。
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综合来看， 长沙八思量控制系统的工艺能力达到国际及国内同类系统
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标准，且在架构集成度、轮廓精度、轨迹动态调整等方面，达到并部
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分超过国内外同类型系统先进水平。
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3.4 项目可行性说明
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申报单位近三年承担多项省级以上科技项目， 在复杂激光加工系
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统开发、多技术融合应用等方面成果显著，具备攻克项目关键技术难
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题、实现技术成果工程化转化的能力，目前已完成激光控制卡系统框
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架搭建、铺粉运动轴控制验证，拥有《一种运动轴同步控制方法》
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（CPA23112694CN）发明专利；同时与中科院西安光机所、中南大学
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共建联合研发机制， 已联合突破“基于视觉定位的多振镜激光加工控
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3 1
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===== 第35页 =====
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制”技术，可直接支撑本项目全工艺闭环调控需求。
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综上，申报单位已具备项目研发的核心技术基础与资源条件，为
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进一步保障项目落地，针对硬件异构架构开发、多轴协同算法验证、
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系统闭环控制、工艺适配等关键环节，制定以下技术性措施：
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（1）硬件研发与国产化适配技术措施
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针对“FPGA+MCU 异构架构集成式控制硬件”开发需求，构建全
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流程技术保障体系：
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架构设计与仿真验证：采用 Altium Designer 完成硬件原理图
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设计，重点优化 FPGA 与 MCU 的高速数据交互链路，通过 SPI 协议将
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数据传输速率提升至 10Mbps；同时开展信号完整性仿真，模拟-
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40℃~85℃极端工况下的信号串扰、时序偏移问题，提前规避硬件稳
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定性风险。
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国产化元器件验证：建立关键元器件国产替代库，对核心部件
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开展 3 家以上国产厂商的兼容性测试；通过 14×24h 高低温循环测
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试（-40℃低温存储 4h、85℃高温存储 4h，循环 3 次），验证硬件
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模块无单点故障，确保核心硬件国产化率≥90% 且长期运行可靠性
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达标。
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硬件功能模块化测试： 搭建硬件测试平台， 用示波器检测 FPGA
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输出的脉冲控制信号，用高精度万用表验证传感器数据采集精度，
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每个硬件模块需通过 1000 次连续启停测试，故障率控制在 0.1%以
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内。
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（2）核心算法仿真与迭代优化技术措施
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3 2
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===== 第36页 =====
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针对“多轴高精度协同控制算法”与“多源数据融合算法”， 建
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立多级验证体系：
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半实物测试验证：搭建 FPGA 半实物仿真平台，将算法代码移
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植接入模拟激光振镜、 伺服电机的信号模拟模块； 开发数据监测界面，
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实时采集轴系运动误差、激光触发延迟等数据，优化动态路径调整算
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法的响应延迟。
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实机迭代优化：在实际增材制造设备上开展算法测试，打印典
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型零件的 STL 格式三维数据；通过测量仪检测试样尺寸精度，对比不
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同算法参数下的熔池稳定性，每轮测试后迭代优化算法逻辑，确保轮
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廓精度≤0.03mm。
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（3）系统集成与闭环控制验证技术措施
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针对“硬件-算法-传感器”全系统集成需求， 制定分层验证方案：
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模块化联调：先完成“FPGA 主控板-驱动接口模块”联调，验
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证 4 轴运动控制指令的实时性；再开展“传感器采集模块-数据融合
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算法”联调，通过时间戳同步技术实现温度、氧浓度、熔池辐射等多
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源数据的时序对齐，用滤波算法剔除环境干扰。
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闭环控制验证：搭建“采集-识别-调控”的闭环测试平台，模
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拟打印过程中突发异常（如激光功率波动±5%、氧浓度超标等），测
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试系统故障预警准确率；验证闭环调控逻辑方案：当熔池温度偏差超
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|
±3℃时，系统自动调整激光扫描速度（调整步长 50mm/s），确保 10s
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内恢复稳定，成形质量一致性达标。
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|
全系统压力测试： 开展 72h 连续打印测试， 监测系统 CPU 占用率、
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3 3
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===== 第37页 =====
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内存使用率、硬件模块温升并保存相关数据，记录设备无故障运行时
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间，验证系统长期运行稳定性。
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（四）信创生态参与情况
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参与信创生态（国产软硬件）的系统开发、迁移适配、集成服务
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和运维保障等情况。（没有参与的，可不写）
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无
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（五）项目组织实施和推广应用
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项目实施所需条件及解决举措、研发投资计划；项目实施进度计
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划、各阶段主要（详细）建设内容、重点工作及达到的阶段性预期目
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标指标、人财物资源配置；技术及相应产品的推广应用场景、工作方
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案和具体举措等。
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5.1 项目实施所需条件及解决举措
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本项目实施需突破“硬件研发-工艺验证-产业化配套”三大环
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节的资源瓶颈，具体需求及解决举措如下：
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表 5-1 项目实施具体需求及解决方案
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需求类别 具体需求描述
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硬件研发条件
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1、国产 FPGA/MCU 芯片开发环境
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2、多轴运动控制测试平台（需含≥4 轴伺服电机、激光振镜模
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拟模块）
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3 4
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===== 第38页 =====
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3、系统稳定性测试环境（需满足 14*24h 持续测试）
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4、元器件兼容性测试环节
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5、闭环测试平台
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工艺验证条件
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1、SLM 增材制造设备（需支持双激光头）；
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2、复杂构件检测设备
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研发人才条件 需硬件设计、算法优化、工艺验证工程师等
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5.2 研发投资计划
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项目总研发投资 1000 万元，分 2 年按实施阶段投入，重点覆盖
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“硬件开发-算法研发-测试验证-产业化配套”
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表 5-2 项目投资计划表
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投资类别 资金用途说明
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研发仪器设备采购 含多轴测试台、三坐标测量仪、设备工装、示波器等
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元器件采购 FPGA 芯片、传感器、PCB 板、伺服驱动部件
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研发人员薪酬 20 人核心团队 2 年薪酬（含绩效奖金）
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其他 测试验证费用、差旅、知识产权等
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5.3 项目实施计划
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表 5-3 项目实施计划表
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序号 起止时间 主要工作内容
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1
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2025 年 10 月
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-2026 年 1 月
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开展需求调研，明确复杂构件打印对控制系统的
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精度、同步性、工艺兼容性要求；
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完成集成式控制硬件平台架构（FPGA+MCU 异构方
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案）、多轴协同算法框架、传感器数据融合模型
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的初步设计；组建综合研发团队，确定分工与里
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程碑节点。
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3 5
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===== 第39页 =====
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2
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2026 年 2 月
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-2026 年 8 月
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硬件开发：完成 FPGA 主控板、≥4 轴运动驱动接
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口、多类型传感器（温度、气体浓度）采集模块
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的研制，开展硬件稳定性测试工作；
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算法研发：优化轨迹规划算法、针对复杂曲面路
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径进行特征优化、毫秒级实时同步控制逻辑、动
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态路径调整与异常中断处理机制，通过仿真平台
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验证算法精度；
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传感器系统：搭建多源数据采集与预处理模块，
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开发基于机器学习的工艺参数异常识别模型，完
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成故障预警准确率测试。
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3
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2026 年 9 月
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-2027 年 4 月
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完成硬件平台、控制算法、传感器监控系统的集
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成，形成完整的集成式多工艺协同增材制造智能
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控制系统原型；
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使用原型机在 SLM 增材制造设备上开展工艺验
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证， 测试系统在航空航天典型零件打印中的性能，
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验证多工艺协同控制效果，保证打印效率提升；
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根据验证结果对控制系统进行优化，解决可能出
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现的硬件兼容性、算法响应延迟等问题。
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4 2027年5月-9月
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申请核心技术专利（发明专利≥1 项、登记软件
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著作权专利≥1 项）；
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成果将实现产业化转化，面向设备厂商销售核心
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控制板卡及系统解决方案， 完成首批 10 套系统的
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产业化交付；
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开展用户培训与技术支持，建立售后服务体系，
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推动系统规模化应用。
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|
5.4 项目主要应用推广场景
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本项目研发的以集成式控制硬件平台为核心的集成式多工艺协
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3 6
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===== 第40页 =====
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|
同增材制造智能控制系统，凭借高集成度、高精度协同控制及多场景
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适配能力，可深度服务于对金属零件“高精度、复杂结构、定制化”
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的应用领域，其主要应用场景如下：
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1、航空航天复杂精密零件制造
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新一代航天装备超轻量化、复杂服役环境、高度集成化以及极高
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|
性能的发展趋势对于装备结构研制提出了巨大挑战。 本项目研发的控
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制系统，能精准成型一体化复杂结构零件，保障零件可靠性，满足航
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|
空航天“轻量化、高可靠性”的制造需求。
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2、医疗定制化植入物制造
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医疗领域的人工关节、颅骨修复体、牙科种植体等植入物，需根
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据不同患者的实际数据实现特殊定制，且对零件表面光洁度、生物相
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容性要求严苛。本项目研制的控制系统可实现振镜高精度扫描，同时
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还能实时监测成型腔氧气浓度，满足医疗植入物“个性化、高安全性”
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的需求，适配骨科、牙科的定制化诊疗场景。
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3、高端装备定制化结构件制造
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在机器人精密关节、新能源设备核心部件等定制领域，常需小批
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量、高复杂度的金属结构件。本项目研发的控制系统的集成化设计可
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简化设备硬件布局，降低小批量生产的设备投入成本，适用于高端装
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备领域“多品种、小批量”的定制化制造场景。
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3 7
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