I. אופטימיזציה שיטתית של עיצוב אופטי ומבני
המחקר על אבני חן דקורטיביות (הידוע גם בשם אבני חן חמות-חתוך) עובר מחיתוך ניסוי אמפירי לעיצוב שיטתי המונע על ידי עקרונות אופטיים. מצד אחד, תוך התמקדות בבקרת נתיב של שבירה, השתקפות פנימית כוללת ופיזור, המחקר משפר את העקביות של בהירות ואש על ידי אופטימיזציה של זווית הכתר, זווית הביתן, פרופורציות השולחן וסידור הפנים. מצד שני, עבור יישומי דבק, הופיעו תצורות חדשניות המכוונות למבנים סימטריים ומשטחי מגע גדולים: לדוגמה, שימוש במישור מתומן רגיל על הכתר, היבטים שווה שוקיים בצורת משולש/מניפה- במותניים, השולטים בזווית בין קו ההפרדה המרכזי של קו ההפרדה העגול של המותן 3-45 בצד התחתון של המותניים. מישור בתחתית בקוטר של 3-6 מ"מ, ובכך להגדיל את שטח המגע, לחזק את ההידבקות ולשמור על ההיררכיה החזותית של מספר היבטים. סוג זה של עיצוב מאזן בין יכולת ייצור וביצועים אופטיים, ומספק בסיס פרמטרים להסדרה וייצור המוני.
II. מגמת השילוב של חומרים והנדסת פני שטח
מחקר החומרים מתפתח ממצע זכוכית יחיד-בשקיפות גבוהה למערכת מורכבת של "מצע + ציפוי פונקציונלי". בצד המצע, אור תועה הנגרם על ידי בועות, פסים ותכלילים מופחת על ידי הורדת זיהומים ושיפור האחידות. בצד השטח, אופטימיזציה של מערכת הסרטים מתמקדת ברפלקטיביות, עמידות במזג האוויר והדבקה כדי להסתגל ללחצים הכימיים והמכאניים בהם נתקלים בתרחישים שונים כגון אביזרי לבוש, הנעלה, תיקים ואביזרים לבמה. במקביל, מונעת על ידי דאגות הגנת הסביבה ובטיחות, התעשייה מתמקדת יותר ויותר בניסוחים נטולי-עופרת/עופרת-נמוכים ובציפויים הניתנים לניקוי, תוך קידום עיצוב עקבי בכל שרשרת האספקה, החל ממקור החומר ועד להופעת המוצר המוגמר.
III. הטמעה מואצת של עיצוב דיגיטלי ושיתוף פעולה בייצור כלים דיגיטליים מחברים את שרשרת התכנון מ"סימולציה אופטית-מידול פרמטרי-עיבוד מדויק-לולאה סגורה איכותית." סימולציה ואופטימיזציה המבוססת על נתיבים אופטיים רב-הדרלים יכולים להעריך את התפלגות אפקט האור של צורות חיתוך ושילובי זוויות שונים לפני יצירת אב טיפוס; עיצוב פרמטרי תומך בגזירה המהירה של מפרטים מרובים תוך שמירה על עקביות בזוויות מפתח ובשרשראות מימדיות; בצד הייצור, עיבוד CNC/לייזר וליטוש אוטומטי משפרים את הדיוק הזוויתי ועקביות פני השטח של צורות חיתוך מורכבות, וניהול איכות שניתן לעקוב אחר מושג באמצעות דגימה מונעת-נתונים ובקרת תהליכים. מנגנון שיתופי זה מקצר משמעותית את המחזור מהרעיון לייצור המוני ומשפר את היציבות הצולבת-. IV. יישומים-חדשנות מבנית מונעת הרחבת גבולות היישומים מחזירה למתודולוגיות עיצוב. בתחום ההלבשה והאביזרים מושם דגש על קל משקל, דבקות ואחידות ויזואלית של יישום-בשטח גדול; בתחום הבמה והקולנוע, ההתמקדות היא ברפלקטיביות חזקה וזיהוי -למרחקים של רווית צבע; בתחום הנעליים, התיקים והחומרה, יש לשקול עמידות בפני שחיקה, עמידות בזיעה והתאמת סובלנות להרכבה. במקביל לכך, תרגילי מים הנדסיים-(ציוד קידוח) משפרים את היעילות התפעולית והבטיחות באמצעות מחקר מבני ותכנון מערכות: למשל, אימוץ -תמיסת מברשת מקוררת-בעצמה ללא מברשות, שימוש ברכיבי לחץ שלילי ליצירת יניקה בתוך ראש המקדחה, יצירת שאיבה{18} עצמית של מים{18} או משאבת מים{18}; בתרחישי מנהרה/רכבת תחתית, שילוב של זרוע רובוטית + מסגרת מיקום ניידת ומנגנון חילוץ דגימת ליבה מסוג -איריס כדי להשיג קידוח-רב דרגות--חופש והזרמת שפכים מרוכזת; בתרחישי מנהרת כוח, בניית מנגנוני סיבוב, הזנה והתאמת גישה המבוססים על בסיס המחפר, ואימות היתכנות מבנית באמצעות בדיקות תנועה וחוזק באמצעות ADAMS/Matlab/ABAQUS; בתחום הקידוח למטה, יוצר פתרון משולב של כוח היברידית רוח- ומערכת קידוח ללא מים + הסרת אבק כדי לטפל בבעיות של קריסת קידוח והידבקות מקדחים הנגרמת על ידי התנפחות סקרן במגע עם מים, עם בדיקות שמראות שיפור משמעותי בשיעור הצלחת הקידוח ופריצת דרך ביעילות של 30 מטר של מעבר.
V. התקדמות בנייה בת קיימא ותקנית בו-זמנית משתפרת מערכת תכנון ותקינה ירוקה המכוונת לכל מחזור החיים. המחקר מתמקד בצריכת אנרגיה ובקרת פליטות, חומרים הניתנים למחזור ומעקב, ייצור נקי יותר והפחתת אריזות. במונחים של סטנדרטיזציה, היא קובעת מפרטי תהליכים מקיפים המכסים טרמינולוגיה, סיווג, סובלנות ממדים וזוויתיים, שיקול דעת של פגמים במראה, ביצועי ציפוי/ציפוי וכללי בדיקה. באמצעות אינטגרציה עם נתונים באיכות דיגיטלית, הוא יוצר מערכת בקרה-סגורה בלולאה מקלט עיצוב ועד בדיקה יוצאת. במקביל, נערך מחקר על עמידות בפני שחיקה ויציבות של אביזרי כלי עבודה לקווי ייצור אוטומטיים (למשל, קיבוע שכבה-כפולה ומבנים מחורצים עם רפידות/פינים עמידים- בפני שחיקה במשטח המיקום ובצידי פס הייצור), הפחתת זמן ההשבתה של הקו לצורך תחזוקה ושיפור קנה המידה של הייצור והייצור.
