项目属激光技术、光学检测和智能制造交叉学科。新型战机隐身格栅、新一代高马赫飞航导弹进气道等航空航天装备的功能构件，越来越向轻质、高速、重载方向发展，普遍具有大尺寸、曲面外形、复杂内腔、薄壁结构的特点，且更新换代快，要求结构功能一体化成形和柔性化生产，传统的机械装备难以实现。项目开展前，国际上采用公认为变革性3D打印（增材制造）技术的激光选区熔化整体成形方法，能够突破传统机械加工约束，实现“功能优先”目标（即解决设计与加工难匹配、功能与结构无法协同的问题）。但受单激光源限制，仅以单激光束分区逐次扫描或长焦距、大扫场聚焦的方式进行，效率低、精度差，且因激光烧损导致成分、功能难以控制。相关技术长期被德国EOS、Concept Laser两家公司掌握，只对外高价输出装备（约百万美元/台），且最大成形尺寸仅（250×250×300）mm，亟待自主研发，历经10余年研究，成果如下：1、发明大尺寸构件四激光束同步扫描成形方法，揭示多激光束与构件材料作用机理，建立相邻扫描区域界面质量控制规范，为高精度、高效率成形奠定基础，在同等尺寸及精度条件下，效率可提升约5倍，解决传统单激光束成形幅面小、效率低的难题。2、发明四激光束主动调控应力方法，阐明不同扫描区域的瞬态热输入平衡机理，研发应力实时调控系统，解决应力变形难题；发明重负载、微位移、高精度的核心器件运动控制方法，解决长时强激光辐射的光学系统易畸变难题；过程优化和功能实现相结合，保证功能构件的控形。3、发明基于选择性共振激发和多谱线比值的激光探针成分快速检测方法，解决元素自吸收、光谱干扰和信号弱的难题，大幅提高灵敏度、准确度，研发出四激光束构件成形的全流程成分监测和质量跟踪系统，实现功能构件的控性。4、发明多级分区多激光束协同控制方法，提出自适应动态校正及自主路径规划算法，实现了构件模型智能分割、成形过程无缝拼接，开发一体化成形控制软件，实现功能构件智能制造。2014年已研发出国际上成形尺寸最大的四激光束选区熔化控形控性技术及装备。2016年以王华明院士为首专家鉴定：“项目在国际上率先研制出具有自主知识产权、成形为500 mm×500 mm×530 mm、四台500W光纤激光器...成形效率和成形尺寸迄今为止世界最大...整体技术达到国际先进水平，其中装备的成形尺寸和效率达到国际领先水平”，目前为（500×500×1000）mm，继续保持优势。 获批发明专利63项（含美国专利3项）、实用新型13项、外观设计3项，软件著作权5项；专利转让收益0.65亿，吸引产业投资近亿元，近三年直接收入1.01亿；使国外单激光束装备售价腰斩，累计节汇近2千万美元，将出口欧洲；应用重点行业30余家单位，制造的200余种构件在“弹、箭、星、船、器”40多种型号上定型批产，产值约6.7亿元。