people/.workbuddy/项目一_省级申报书.txt

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附件 2
湖南省重点领域关键软件技术
攻关项目申报书
申报单位名称：_长沙八思量信息技术有限公司（盖章）
攻关领域方向：生产控制类工业软件-工业控制系统
项 目 名 称： 基于激光增材制造的多模态融合智能控制系
统
项目负责人： 罗铁庚
联 系 电 话： 13508499983
申 请 日 期： 2025年12 月1 日
推荐单位名称： （盖章）
湖南省工业和信息化厅制
二〇二五年十一月
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申报要求
1.统一用 A4 纸印制、一式两份；
2.按格式要求填写，除另有说明外，栏目内容不得空缺；
3.文字叙述部分用四号仿宋 GB2312 字体；
4.未尽事宜，可另附文字材料说明；
5.内容双面印刷，申报材料要求盖章处，须加盖公章；
6.按要求顺序合并简装（勿使用塑料封皮），加盖申报
单位的骑缝章；
7.封面后为目录页，依序注明相应材料名称及页码；
8.有关数据、资质荣誉等应尽可能提供相应的佐证材料
（复印件）；
9.推荐单位为市（州）工业和信息化局。
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目录
一、项目和申报单位基本信息........................ 1
二、项目详细情况............................................ 11
三、附件............................................................ 43
1、营业执照.............................................. 43
2、企业资质荣誉...................................... 44
3、企业研发平台...................................... 46
4、近三年软件著作权证书...................... 50
5、近三年发明专利证书.......................... 68
6、牵头的省级重点项目.......................... 84
7、财务审计报告...................................... 85
2022 年审计报告................................. 85
2023 年审计报告................................. 110
2024 年审计报告................................. 135
8、项目负责人证书.................................. 160
9、单位参保社保证明.............................. 166
10、办公场地照片.................................... 167
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一、申报单位和项目基本信息
（一）单位基本信息（附营业执照）
单位名称 长沙八思量信息技术有限公司
统一社会
信用代码 91430100668583891C 注册时间 2007.12.7
单位地址 长沙高新开发区文轩路 27 号麓谷钰园 A1 栋 603 房
联系人
姓名 仇迟 座机号 0731-88926409
职务 副总经理 手机号 18182105103
邮箱 691299682@qq.com
是/否上市公司 ☑否
□是（上市时间： ，上市地点： ）
主营业务
简介本单位的主营业务范围和重点业务内容。
八思量主营激光控制系统软件及解决方案研发与销售，
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
括激光静态打标、 激光高速飞打打标、 激光焊接、 激光清洗、
激光精密加工、消费级激光产品，激光打标和飞打主要应用
于：3C（如手机）、食品饮料、烟草、线缆、管材、服装皮
革、五金等；激光焊接主要应用于：锂电池、半导体、汽配、
珠宝、手机、传感器、粉末冶金、生物医学等；激光清洗主
要应用于：汽车、航天、船舶、模具等； 激光增材制造主
要应用于：航空航天、医疗器械等行业。
企业资质荣誉
（附证明材料）
分条列明。包括：CMM/CMMI3 以上（能力成熟度模型集成）、
ITSS（信息技术服务标准）、DCMM（数据管理能力成熟度模
型）、ISO27001（信息安全管理体系标准）、ISO20000（信
息技术服务管理体系标准）、国家级专精特新“小巨人”企
业、省级及以上单项冠军等资质荣誉。
ISO9001 质量体系认证
湖南省专精特新中小企业
1
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企业拥有的
研发平台名称
（附证明材料）
分别列出。 包括： 省级及以上企业技术中心、 工业设计中心、
工程技术研究中心、实验室、院士工作站等。
湖南省激光控制系统工程技术中心
湖南省新型研发机构
长沙市技术创新中心
主要研发成果
（附证明材料）
本单位近三年在软件领域新增和获得授权（公开发布的）的
软件著作权、发明专利、各级各类相关标准。
近三年软件著作权 18 项
名称 编号
八思量板卡 FPGA 升级软件 1.0 2023SR1566063
八思量飞行打标杰普特激光器配置软件
V1.0
2023SR1757750
八思量激光控制系统中间模块软件 1.0 2023SR1745894
八思量磐石软件 V1.0 2023SR1558314
八思量手持激光标刻控制与 WIFI 蓝牙模块
联动系统软件 V1.0
2023SR1558305
八思量网口打标设备管理软件 V1.0 2023SR1561083
八思量标准激光打标软件 V5.0.1 2024SR0482188
3D 浮雕打标软件 V1.0 2024SR2151202
八思量 Ftp 码包文件传输系统软件 V1.0 2024SR2164856
八思量激光控制系统多卡控制软件 V1.0 2024SR2163637
八思量激光控制系统蓝宝石电脑版软件
2.0
2024SR2149833
八思量激光控制系统蓝宝石手机软件 V1.0 2024SR2162649
八思量激光控制系统字体编辑软件[简称：
字体编辑软件]1.0
2024SR2151218
八思量语言资源转换工具软件 1.0 2024SR2161530
光华焊接控制平台平台版软件 4.0 2024SR2163398
光华焊接控制平台振镜版软件 4.0 2024SR2161683
八思量磐石软件 V2.0 2025SR0066712
爱思 2.0 新视觉标刻控制系统 2025SR1354683
2
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近三年已获授权的专利 9 项
专利类别 名称 编号
发明专利 激光标记方法、 激光标记机及
存储介质 201710903378.6
发明专利 激光打标方法、系统、设备及
存储介质 202011533977.1
发明专利 圆柱面标刻方法、装置、电子
设备及可读存储介质 202211313664.4
发明专利 业务标刻方法、装置、电子设
备及可读存储介质 202211465053.1
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
外观设计 控制面板（10 寸） 202230784590.7
外观设计 控制面板（7 寸） 202230784585.6
近三年正在申请的专利
专利类别 名称 编号
发明专利 基于 FPGA 的同步控制方法、
系统、设备及可读存储介质
202311605150.0
发明专利 二维扫描标刻方法、 设备及计
算机可读存储介质
202410222659.5
发明专利 激光打印移动装置的控制方
法、系统、设备及存储介质
202410189563.3
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
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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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
域相关重点项目情况。
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
阻焊控制技术研究与应用。
是/否已纳入国家
软件产业统计
☑否（入工业产业统计）
□是（纳统时间： 年 月 ）
2022-2025 年主要业务指标
（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
数 65
当前
人才层次情况
（外聘的备注说
明；
职称以市级人社
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
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工程师 9
其他软件职业证书
近三年
自研和销售的
主要产品（
领域）及收入
主要产品（领域） 收入（万元） 在国内同行业
位次情况
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
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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
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，
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%。
产学研用主要合作单位：
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，
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
发，形成了支撑重大专项攻关的协同创新网络。
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
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
制造强国战略提供自主可控的核心技术支撑。
（二）项目基本信息
项目名称 基于激光增材制造的多模态融合智能控制系统
项目
实施期 2025 年 10 月-- 2027 年 9 月
项目
负责人 罗铁庚 职务和职称
及联系方式 总经理
项目
联系人 仇迟 联系方式 18182105103
联合攻关
单位
牵头单位：长沙八思量信息技术有限公司
合作单位：/
项目研发
投资总额 1000 （万元） 其中已投入的
金额及时间
180 （万元） ， 自 2025
年 10 月至申报截止
日
7
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开发方式
（“√”
选）
☑自主开发 □产学研联合开发
□引进技术消化吸收 □集成创新
□其它
技术权益
（“√”
选）
☑本单位独立开发，拥有技术全部所有权
□本单位与外单位合作开发，联合拥有技术所有权
□本单位与外单位合作开发，本单位拥有技术全部所有权
□其它
攻关
领域方向 生产控制类工业软件--工业控制系统
基于信创
生态体系
☑否
□是 （具体生态： ）
项目简介
（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
用水平、应用场景和前景等情况。不超过 600 字）。
关键软件技术攻关成果名称：激光增材制造控制系统 1.0
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
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
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
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
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
加工、高稳定性运行及复杂工件生产的需求。
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
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
监控系统，实现毫秒级实时控制周期。
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
≤±0.03mm；传感器接口覆盖温度、气体浓度，数据采集速率
≥100Hz； 控制算法： 实时控制周期≤1ms， 轨迹规划偏差≤±0.03mm，
动态路径调整响应延迟≤500μs，故障预警准确率≥95%；
经济效益：研究成果可实现对 Scanlab 等进口高端控制板卡的
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
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
营收收入 500 万，第二年达 1000 万，5 年内累计实现营收收入 5000
万。
研发投资计划：项目总投入资金 1000 万元，分四个阶段实施。
阶段一：需求分析与方案设计阶段，投入 240 万，用于完成集
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
的初步设计；
8
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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
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
开发；
阶段三：系统集成与工艺验证阶段，投入 210 万，用于完成硬
件平台、控制算法、传感器监控系统的集成与工艺验证；
阶段四：成果转化与产业化推广阶段，预计投入 130 万，用于
完成市场推广以及产业化交付工作。
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
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
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、
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
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。
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
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、
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
杂零件高精度打印需求，市场应用潜力广阔。
主要
创新点
和特点
1、异构架构协同控制机制：设计了一种基于 FPGA+MCU 的异构
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
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
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
础。
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
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
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
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
轴同步精度≤0.03mm、轨迹规划偏差≤0.03mm，支撑复杂曲面构件
的高保真成形。
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
关联分析的工艺状态感知模型，实现了“感知—评估—调控”一体
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
靠金属增材制造提供智能调控基础。
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申报主体
责任声明
作为申报单位及法人代表，本单位和我本人郑重声明：
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
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
求。
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
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。
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、
安全生产和质量事故。
我们对违反上述声明导致的后果承担全部法律责任。
申报单位法定代表人（本人签字）：
申报单位名称（加盖公章）：
年 月 日
10
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二、项目详细情况
（一）项目基本情况
包括：项目背景、目的意义；国内外相关现状；项目的实施期、
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
标等。
1.1 项目背景及意义
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
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
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
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
端领域突破。
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
－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
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
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；
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
+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，
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
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
控制能力，难以满足复杂构件多工艺复合制造的需求。
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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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
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
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
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，
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
链安全、推动传统产业转型升级具有重大战略意义。
1.2 国内外研究现状
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
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
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
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
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”
向“智能制造”升级的进程。
（1）国外研究现状
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
家， 分别是德国EOS公司、 美国3D Systems公司和荷兰 SLM Solutions
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
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
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。
德国 EOS、美国 3D Systems、荷兰 SLM Solutions 三家公司目前
主流的 SLM 设备及配套控制系统产品如下：
12
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图 1-1 德国 EOS 公司：EOS M 400-4 设备（配套 EOS SmartFlow
Control控制系统）
图 1-2 3D Systems ProX DMP 600 设备（3DX Intelligent Control
控制系统）
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图 1-3 SLM Solutions 公司：SLM 500 设备（配套 SLM Adaptive
Control 控制系统）
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
+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
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
统均是采用分离式架构布局。
（2）国内研究现状
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
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
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
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
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
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，
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
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
传感器融合反馈、闭环实时控制等关键技术上亟待加强。
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
决定着金属增材制造的智能化升级进程：国外以 EOS、3D Systems、
SLM Solutions 为代表的企业，虽构建起“硬件专用化+软件智能化+
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
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
14
===== 第18页 =====
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
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
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。
1.3 项目实施方案
本项目实施周期预计为 24 个月，具体时间范围为 2025 年 10 月
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
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，
并实现技术验证与产品产业化，本项目具体实施路径如下：
阶段 1：需求分析与方案设计（2025 年 10-2026 年 1 月）
 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
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；
 完成集成式控制硬件平台架构（FPGA+MCU 异构方案）、多轴
协同算法框架、传感器数据融合模型的初步设计；
 组建综合研发团队，确定分工与里程碑节点。
阶段 2：核心模块开发与测试（2026 年 2 月-2026 年 8 月）
 硬件开发：完成 FPGA 主控板、≥4 轴运动驱动接口、多类型
传感器（温度、气体浓度）采集模块的研制，开展硬件稳定性
测试工作；
 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
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
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 =====
 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
学习的工艺参数异常识别模型，完成故障预警准确率测试。
阶段 3：系统集成与工艺验证（2026 年 9 月-2027 年 4 月）
 完成硬件平台、控制算法、传感器监控系统的集成，形成完整
的集成式多工艺协同增材制造智能控制系统原型；
 使用原型机在 SLM 增材制造设备上开展工艺验证，测试系统
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，
保证打印效率提升；
 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
性、算法响应延迟等问题。
阶段 4：成果转化与产业化推广（2027 年 5 月-2027 年 9 月）
 申请核心技术专利（发明专利≥1 项、登记软件著作权专利
≥1 项）；
 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
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
交付；
 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
空航天、能源动力领域的规模化应用。
1.4 项目主要研究内容
（1）集成式控制硬件平台设计
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
16
===== 第20页 =====
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
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
台。
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
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/
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
提供底层硬件保障。
（2）多轴高精度协同控制算法研究
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
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
秒级同步。
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
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
辑，提升极端工况下的工艺稳定性与抗干扰能力。
（3）传感器数据融合与状态监控系统
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
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-
融合-预警-调控”全链路监控系统。
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
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
质量的一致性与稳定性。
17
===== 第21页 =====
1.5 拟突破的核心技术
（1）基于 FPGA+MCU异构架构的集成式控制硬件设计技术
深入剖析传统增材制造控制系统“激光振镜控制卡+PLC”分离
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
输路径冗长，引发多模块协同延迟（典型延迟≥10ms）、算力分配失
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
步误差≥5μs）等问题。研究 FPGA+MCU 异构架构的算力协同机制、
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
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
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
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
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
集成方向发展提供核心技术支撑。技术路线如下：
图 1-1 关键技术 1 技术路线
（2）多轴高精度协同控制与动态调整技术
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
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
18
===== 第22页 =====
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
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
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
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
路径调整机制，实现轨迹偏差≤±0.03mm 的高保真成形，显著提升
系统在扰动环境下的工艺稳定性。技术路线如下：
图 1-2 关键技术 2 技术路线
（3）多源传感器数据融合与闭环工艺调控技术
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
动问题， 协同构建“温度–气体浓度–激光功率–运动状态”多维感
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
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，
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：
19
===== 第23页 =====
图 1-3 关键技术 3 技术路线
1.6 总体项目目标指标
 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
≤±0.03mm；传感器接口覆盖温度、气体浓度，数据采集速率
≥100Hz；
 控制算法：实时控制周期≤1ms，轨迹规划偏差≤±0.03mm，动态
路径调整响应延迟≤500μs，故障预警准确率≥95%。
（二）项目团队情况
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
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
主要成果等情况；项目主要合作方的情况。（附相关证明材料）
2.1 项目单位基本情况
20
===== 第24页 =====
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，
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
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
处理等关键领域，如已获授权的多振镜控制基础算法（专利
ZL202011431576.5 ） 和 高 精 度 视 觉 智 能 定 位 技 术 （ 软 著
2021SR2103618），为项目研发提供了坚实的技术储备。公司先后获
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
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
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，
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
目实施提供可靠的团队保障。
2.2 现有工作基础、条件和优势
（1）、具有系统产品化和市场化的保障能力
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
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
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
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
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
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。
（2）、完成 3D 模型的数据处理和路径规划
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
21
===== 第25页 =====
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
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
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
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
生产工艺等方面进行测试，生产的成品得到客户的认可。
2.3 研究队伍情况
项目负责人：罗铁庚博士
罗铁庚，男，副研究员，1991 年 7 月毕业于西安交通大学计算
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
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
院士，1999 年被评为副研究员。
主要研究方向为：高性能嵌入式软件、搜索引擎、网络安全、网
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
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
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。
主要研究成果：
1995.12——1996.6 作为总体设计者，参与了 YH160&168 系统
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。
1997.12——1998.4 作为方案主要设计者，参与了“海军实时
控制局域网监控系统”的项目开发，获军队科技进步三等奖。
1997.9——1999.12 参与银河Ⅳ万亿次巨型计算机网络系统研
22
===== 第26页 =====
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
功。
1998.6——2001.8 作为协议软件与测试主任设计师， 参与设计
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
优于 CISCO 12000，开创了国内高端路由器领域的新局面。其衍生的
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
火炬计划项目，累计获得 1500 万元专项资金支持。
2002.9——2003.3 作为企业代表， 参与国家电子政务数据元和
XML 标准的制定。
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
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
标上具有全球领先优势，相关技术研究已申请多项专利。
技术指导专家：田泽安博士
田泽安，男，湖南大学副教授，博士生导师。2000 年和 2009 年
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
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。
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
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、
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
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
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
23
===== 第27页 =====
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、
国家重点研发计划项目 4 项。
近年来主持的项目：
国家重点研发计划，2025YFB3003603，面向新一代国产超算系统
的多领域科学计算软件系统及应用示范, 2025.08.01-2028.07.31，
250 万，任务负责人
国家重点研发计划，2023YFB300300，面向新一代国产超算的高
性能材料模拟软件的适配与优化, 2023.12.01-2026.11.30，75 万，
任务负责人
国家重点研发计划，2021YFB0300102，非晶结构分析软件适配与
优化，2021.12.01-2023.11.30，260 万，课题完成人
国家自然科学基金面上项目，62376091，金属玻璃微观结构量化
分析及构效关系研究，2024.01.01-2027.12.31，49 万，主持
军工与重大专项， XX 模拟应用软件开发， 2021.3.25-2023.3.25，
678 万，第三完成人。
技术指导专家：林立新博士
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
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
理。
在科研方面获得的奖励主要有：
2001 年获湖南省科技进步一等奖（2001-111-76），机车逻辑控
24
===== 第28页 =====
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
所）
近年来主持和参加的项目有：
河南环宇集团项目：电池分容检测流水线
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
西安铁路局项目：电力机车逻辑控制单元测试设备的研制
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
兰州铁路局项目：SS7C 型电力机车加装逻辑控制单元
太原北机务段项目：8G 型电力机车加装逻辑控制单元
表 2-1 项目成员
序号 姓名 性别 学历 毕业院校 职称 项目职责
1 罗铁庚 男 博士 国防科大 副研究员 项目组组长
2 胡贝贝 男 本科 南京大学 / 项目组副组长
3 林立新 男 博士 中南大学 副教授 博导 技术指导
4 田泽安 男 博士 湖南大学 副教授 博导 技术指导
5 陈越 男 本科 湖南大学 / 系统总架构师
6 李瑞滔 男 本科 武汉大学 / 软件算法
7 江磊 男 本科 中南大学 / 软件算法
8 李波 男 本科 国防科技大学 / 软件算法
9 金涛 男 本科 北京科技大学 / 软件算法
10 徐亮波 男 硕士 广东工业大学 中级工程师 软件算法
11 王威 男 硕士 中南大学 / 软件算法
12 张帆 女 硕士 中南大学 / 软件算法
13 徐志勇 男 硕士 华南理工大学 / 软件算法
14 胡祖瑞 男 硕士 北京科技大学 / 软件算法
15 伍允超 男 本科 华东理工大学 高级工程师 硬件开发
16 杨振南 男 硕士 湘潭大学 副教授 硬件开发
17 魏芳坤 男 研究生 天津大学 高级工程师 硬件开发
18 黎硕 男 本科 湖南工业大学 / 硬件开发
19 李莹峰 男 硕士 湖南工业大学 / 产品设计
20 李鹏龙 男 大专 娄底师范高等 电子装配 3 测试
25
===== 第29页 =====
专科学校 级（高级）
21 刘雁清 男 本科 合肥工业大学 初级工程师 工艺验证
22 蒋震乾 男 大专 娄底职业技术
学院 助理工程师 工艺验证
（三）项目基础、先进性和可行性
项目在技术创新、模式创新、管理创新以及相关专利、标准、软
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
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
说明。（附相关证明材料）
3.1 项目基础
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
基础，形成与项目直接相关的核心技术支撑：
（1）完成 3D 模型的数据处理和路径规划
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
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
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
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
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
生产工艺等方面进行测试，生产的成品得到客户的认可。
（2）具有成熟的激光控制卡和控制系统
SLM 铺粉增材制造设备，其主要包括激光单元、振镜单元、铺粉
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
26
===== 第30页 =====
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
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
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
轴的控制，申请了《一种运动轴同步控制方法》发明专利
（CPA23112694CN）。
（3）联合高校和科研机构产学研合作
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
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
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
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。
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
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
具有指导价值。
3.2 技术创新点
（1）架构创新：异构架构集成打破分离式瓶颈
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，
将传统的分离式“激光振镜控制板卡”+“PLC”+“信号采集处理模
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%，
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。
（2）算法创新：多轴高精度协同控制算法提升精度与效率
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
27
===== 第31页 =====
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
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
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
60%，打印效率可提升 25%。
（3）融合创新：融合架构闭环控制保障打印质量与稳定性
创新构建“多源擦剂-数据识别-闭环调控”的融合架构， 整合多
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
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
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，
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
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
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
一致性达 95%以上，稳定性较国内主流方案提升 45%。
3.3 项目的先进性
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
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
三大维度实现关键创新，具体体现在以下三个方面：
（1）硬件架构：突破分离式瓶颈，实现“高性能+低成本”双优
相较于国际领先方案，本项目创新式采用“FPGA+MCU+专用驱动
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、≥
4 轴实运动控制、轮廓精度≤±0.03mm）接近国际先进水平的同时，
28
===== 第32页 =====
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≥
90%，单套控制系统成本相较于进口方案降低超过 40%。
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
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
统方案“部件冗余、同步性差、维护成本高”的痛点。
（2）核心算法：构建多轴协同全流程控制，精度与效率双提升
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”
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：
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
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
波动，实现轮廓精度≤±0.03mm。依托 FPGA 实现硬实时插补，实现
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
≤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
理：轻微偏差重规划，超阈值立即急停，提升工艺稳定性。
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
“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
场景，灵活性更高。
（3）数据融合：突破“单参数监控”局限，实现全工艺闭环调
控
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-
调控” 的闭环机制， 实现数据融合精度≥96%， 故障预警准确率≥95%，
较国内外方案形成显著突破：
29
===== 第33页 =====
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
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
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
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
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
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。
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
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
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。
目前国内外同类型产品的具体技术水平对比如下：
表 3-1 国内外同类型产品技术水平对比表
参数 长沙八思量 铂力特 EOS 3D Systems SLM Solutions
结构类型
FPGA+MCU+专
用驱动接口一
体化异构架构
传统分离式架
构（振镜+驱动
模块独立）
传统分离式架
构（振镜+运动
控制独立模块）
传统分离式架
构（振镜+控制
模块独立）
传统分离式架
构（振镜+驱动
模块独立
部件数量 1 套 2-3 套 3-4 套 3-4 套 3-4 套
控制轴数 ≥4 轴 4 轴 4 轴 4 轴 4 轴
轮廓精度 ≤0.03mm ≤0.05mm ≤0.03mm ≤0.03mm ≤0.03mm
轨迹规划
方式
自适应 S 形加
减速+实时反
馈动态调整
智能轮廓识别
+ 多段变速铺
粉+自适应算
法
标准化零件优
化算法+工艺适
配策略
多模式预设轨
迹+自适应补
偿
标准化零件优
化算法+动态轨
迹修正
控制周期 毫秒级 毫秒级 毫秒级 毫秒级 毫秒级
参数监控
维度
多维度 多维度 多维度
多维度（需配
套自研软件）
多维度 （需配套
自研软件）
闭环调整
能力
全工艺闭环 全工艺闭环
协同闭环 （集成
自研 AI 工艺
软件）
协同闭环（集
成自研控制软
件）
协同闭环 （集成
自研控制软件）
30
===== 第34页 =====
结论：长沙八思量控制系统的结构类型为 FPGA+MCU+专用驱动接
口一体化异构架构，部件数量仅 1 套—不仅远少于 EOS、3D Systems、
SLM Solutions 的 3-4 套，也少于铂力特的 2-3 套，架构集成度更优；
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；
轮廓精度≤0.03mm，与 EOS、3D Systems、SLM Solutions 的精度标
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
+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
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
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
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
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）。
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
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
分超过国内外同类型系统先进水平。
3.4 项目可行性说明
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
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
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
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》
（CPA23112694CN）发明专利；同时与中科院西安光机所、中南大学
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
31
===== 第35页 =====
制”技术，可直接支撑本项目全工艺闭环调控需求。
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
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、
系统闭环控制、工艺适配等关键环节，制定以下技术性措施：
（1）硬件研发与国产化适配技术措施
针对“FPGA+MCU 异构架构集成式控制硬件”开发需求，构建全
流程技术保障体系：
架构设计与仿真验证：采用 Altium Designer 完成硬件原理图
设计，重点优化 FPGA 与 MCU 的高速数据交互链路，通过 SPI 协议将
数据传输速率提升至 10Mbps；同时开展信号完整性仿真，模拟-
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
定性风险。
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
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
试（-40℃低温存储 4h、85℃高温存储 4h，循环 3 次），验证硬件
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
达标。
硬件功能模块化测试： 搭建硬件测试平台， 用示波器检测 FPGA
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，
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
内。
（2）核心算法仿真与迭代优化技术措施
32
===== 第36页 =====
针对“多轴高精度协同控制算法”与“多源数据融合算法”， 建
立多级验证体系：
半实物测试验证：搭建 FPGA 半实物仿真平台，将算法代码移
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，
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
法的响应延迟。
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
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
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
廓精度≤0.03mm。
（3）系统集成与闭环控制验证技术措施
针对“硬件-算法-传感器”全系统集成需求， 制定分层验证方案：
模块化联调：先完成“FPGA 主控板-驱动接口模块”联调，验
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
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
源数据的时序对齐，用滤波算法剔除环境干扰。
闭环控制验证：搭建“采集-识别-调控”的闭环测试平台，模
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
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
±3℃时，系统自动调整激光扫描速度（调整步长 50mm/s），确保 10s
内恢复稳定，成形质量一致性达标。
全系统压力测试： 开展 72h 连续打印测试， 监测系统 CPU 占用率、
33
===== 第37页 =====
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
间，验证系统长期运行稳定性。
（四）信创生态参与情况
参与信创生态（国产软硬件）的系统开发、迁移适配、集成服务
和运维保障等情况。（没有参与的，可不写）
无
（五）项目组织实施和推广应用
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
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
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
案和具体举措等。
5.1 项目实施所需条件及解决举措
本项目实施需突破“硬件研发-工艺验证-产业化配套”三大环
节的资源瓶颈，具体需求及解决举措如下：
表 5-1 项目实施具体需求及解决方案
需求类别 具体需求描述
硬件研发条件
1、国产 FPGA/MCU 芯片开发环境
2、多轴运动控制测试平台（需含≥4 轴伺服电机、激光振镜模
拟模块）
34
===== 第38页 =====
3、系统稳定性测试环境（需满足 14*24h 持续测试）
4、元器件兼容性测试环节
5、闭环测试平台
工艺验证条件
1、SLM 增材制造设备（需支持双激光头）；
2、复杂构件检测设备
研发人才条件 需硬件设计、算法优化、工艺验证工程师等
5.2 研发投资计划
项目总研发投资 1000 万元，分 2 年按实施阶段投入，重点覆盖
“硬件开发-算法研发-测试验证-产业化配套”
表 5-2 项目投资计划表
投资类别 资金用途说明
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
元器件采购 FPGA 芯片、传感器、PCB 板、伺服驱动部件
研发人员薪酬 20 人核心团队 2 年薪酬（含绩效奖金）
其他 测试验证费用、差旅、知识产权等
5.3 项目实施计划
表 5-3 项目实施计划表
序号 起止时间 主要工作内容
1
2025 年 10 月
-2026 年 1 月
开展需求调研，明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；
完成集成式控制硬件平台架构（FPGA+MCU 异构方
案）、多轴协同算法框架、传感器数据融合模型
的初步设计；组建综合研发团队，确定分工与里
程碑节点。
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2
2026 年 2 月
-2026 年 8 月
硬件开发：完成 FPGA 主控板、≥4 轴运动驱动接
口、多类型传感器（温度、气体浓度）采集模块
的研制，开展硬件稳定性测试工作；
算法研发：优化轨迹规划算法、针对复杂曲面路
径进行特征优化、毫秒级实时同步控制逻辑、动
态路径调整与异常中断处理机制，通过仿真平台
验证算法精度；
传感器系统：搭建多源数据采集与预处理模块，
开发基于机器学习的工艺参数异常识别模型，完
成故障预警准确率测试。
3
2026 年 9 月
-2027 年 4 月
完成硬件平台、控制算法、传感器监控系统的集
成，形成完整的集成式多工艺协同增材制造智能
控制系统原型；
使用原型机在 SLM 增材制造设备上开展工艺验
证， 测试系统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，保证打印效率提升；
根据验证结果对控制系统进行优化，解决可能出
现的硬件兼容性、算法响应延迟等问题。
4 2027年5月-9月
申请核心技术专利（发明专利≥1 项、登记软件
著作权专利≥1 项）；
成果将实现产业化转化，面向设备厂商销售核心
控制板卡及系统解决方案， 完成首批 10 套系统的
产业化交付；
开展用户培训与技术支持，建立售后服务体系，
推动系统规模化应用。
5.4 项目主要应用推广场景
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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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
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”
的应用领域，其主要应用场景如下：
1、航空航天复杂精密零件制造
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
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
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
空航天“轻量化、高可靠性”的制造需求。
2、医疗定制化植入物制造
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
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
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
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”
的需求，适配骨科、牙科的定制化诊疗场景。
3、高端装备定制化结构件制造
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
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
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
备领域“多品种、小批量”的定制化制造场景。
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