1.   有色冶金成套装备    以结构和技术创新为目标，研制了系列有色冶金成套装备，如：系列高效铝锭连铸生产线，铜自动包装生产线等。

2.   数控加工技术    以高档数控机床、高速加工中心为对象，对数控加工技术、数控机床设计和相关的算法进行了研究，如高档数控珩磨机设计、非圆齿轮加工、高速立卧式加工中心设计等。

3.   机械强度及理论    研究金属疲劳和断裂的机理，如裂纹技术理论，产品全寿命管理的抗疲劳设计理论，钛铝合金高温低周疲劳特性和机理研究。

4.   故障诊断与可靠性    针对高速旋转机械大载荷复杂转子系统的动力学响应, 提出了智能故障诊断、决策与预报的方法；针对机械结构强度和应力统计特征的复杂性及多样性，提出工程化离散化应力-强度干涉模型。

5.   涡旋压缩机设计理论    提出了多涡旋齿啮合理论，解决了型线修正难题；研制了汽车用涡旋空调压缩机； 发明了无倾覆力矩涡旋压缩机，实现了机械效率和能效比的显著提高。

6.   石化及石油钻采新装备    研制开发了交流提升机系统改造及成套设备、矿山运输设备的系统改造及成套设备、系列抽油机、系列隔膜泵、连续分离机等已成功应用于矿山油田。

7.   非线性动力学    基于混沌理论，开展了神经动力学与生命体征信息的非线性降噪与诊断等问题研究。

8.   超光滑表面抛光    建立了化学机械抛光中硅圆表面不均匀性的模型；利用入射胶体中纳米颗粒与工件材料界面间的相互作用，实现硬脆晶体元器件的亚纳米级超光滑表面抛光及面形修正。 

9.   新能源技术    开发了太阳能斯特林发动机新的密封材料，研究了风力发电机的动力学特性，设计了沼泽气分离设备。

10. 数字化设计与分析    基于内容的三维模型检索；数控机床等复杂机械设备动静态特性分析及优化。

11. 制造业信息化关键技术    面向流程/离散制造行业的制造执行系统和信息管理系统关键技术的研究与应用；复杂制造过程中误差的分析与溯源研究。

12. 机器人技术    工业重载机器人、特殊环境下的机器人关键技术研究。