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围绕国家空天发展战略和浙江省航空航天产业发展需求，聚焦材料和制造技术在空天飞行器领域的原始创新和工程应用，重点开展垂直起降快速进出空间运载器研发和先进材料特色的空天前沿交叉技术研究，下设新型特种飞行器系统研发、基于模型的系统工程技术、飞行器前沿交叉技术三个重点方向。
面向CT/PET探测器件与系统以及热电能源器件与系统，开发基于新型功能材料的关键核心部件，实现高性能和低成本应用。主要研究方向包括光电探测材料与器件、热电转换材料与器件。当前研究重点集中在GAGG、BiTe /SnTe/GeTe等相关功能材料设计与性能优化、低成本材料制备技术开发、高性能器件制作与应用等。
面向交通、空天、海洋、能源、工业制造等国民经济重大工程以及国防建设的应用需求，发展先进纤维复合材料低成本设计、制造、装备及评价技术，实现其在军民领域的规模化应用。主要研究方向聚焦复合材料的结构-功能界面调控、设计与仿真、成型工艺、制造装备、服役监控及性能评价等技术。
面向航空航天和高端装备关键零部件的极端制造需求，系统性开展先进材料极端加工工艺、机理、装备和应用领域的研究，为前沿科技突破和国家重大需求解决关键极端制造工艺技术难题，并有效助推地方经济发展。当前研究重点集中在精密与极端制造工艺、精密与极端制造系统、精密测量与评价。
围绕国家在智能制造领域的重大需求，以机器人与智能制造装备的创新设计、驱动控制、智能感知技术为核心，建立高水平机器人与智能制造装备技术研发平台，在精密驱动与控制技术、智能感知技术、工业机器人运用技术、下一代工业机器人技术等关键技术研究方面取得重大突破，促进下一代机器人与智能制造装备技术的推广应用，引领本领域科学创新与技术进步。
面向安防、空天、工业制造等国民经济重大工程以及国防建设的应用需求，发展先进感知、智能图像分析、信息融合技术、三维立体呈现技术，实现其在军民领域的规模化应用。主要研究方向聚焦全向视觉感知、机器视觉、多信息融合与呈现等技术研究与应用。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果：先进激光制造技术项目。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果： 热塑预浸片材自动化叠层预成型项目。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果：碳纤维增强特种热塑性树脂预浸料项目。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果：热塑复合材料热压成型技术。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果：高能超声波喷丸强化项目。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果： 新一代激光照明与显示应用的透明荧光陶瓷技术。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果：用于大功率制冷的热电材料与系统技术。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果：低成本流水线用四轴并联机器人项目。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进制造技术研究所成果： 协作机器人项目。