5.3.4 技术创新方向确定
根据专家访谈资料，在查阅了大量国内外专利、文献资料基础上，基于知识跨界迁移理论，针对我国矿山排水多级离心泵和离心式渣浆泵的技术现状，综合运用机械结构设计理论、流体力学理论、计算流体力学理论及机械工程等多学科相关知识，提出了矿山多级离心泵高效水力模型优化设计技术、基于快速成型技术（Rapid Prototyping，RP）的熔模铸造技术、基于逆向工程的新产品研发技术以及制造加工工艺与装配工艺的在线检测技术等关键技术，探索了拟突破的技术创新方向，主要包括：矿山多级离心泵高效水力模型优化设计技术、基于快速成型技术的熔模铸造技术、基于RE-RP的定制化产品研发技术和制造加工工艺与装配工艺的在线检测等技术。
1）矿山多级离心泵高效水力模型优化设计技术
矿山多级离心泵高效水力模型优化设计技术具体包括以下内容：
①考虑叶轮的叶片形状、叶片进出口几何尺寸、叶片的进出口安放角、叶片数、扭曲叶片各截面形状、叶轮前后盖板几何形状和导叶几何形状等关键技术参数对水泵水力模型效率的影响，构建出了稳定、高效的水力模型。
②结合ANSYS有限元分析软件中的FLUENT模块，对水力模型进行内部流场仿真并显示仿真结果，同时对开发设计效果进行分析。
2）基于RP的熔模铸造技术
基于RP（快速成型技术）的熔模铸造技术具体包括：利用传统铸造工艺与快速成型技术融合的新型离心泵闭式叶轮叶片砂型铸造流程，可对RP模具的快速成型参数与设定规则进行进一步优化研究，主要采用工业级熔融沉积成型方法实现叶片RP模具的增材制造，并以光学坐标测量系统作为尺寸检测与误差分析工具对RP模具的尺寸误差进行检测验证。
3）基于RE-RP的定制化产品研发技术
逆向工程（Reverse Engineering，RE）强调利用数字化技术、几何模型重建技术，将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型并进行剖析、深化和再创造；BP侧重于利用增材制造原理将CAD三维模型转化为实体模型，通过改变材料种类提高材料的性能以满足实体模型的不同使用要求。
基于RE-RP的定制化产品研发技术，是由RE为RP提供成型数据，RP为RE提供技术基础和保障，将两者融合以改变矿山多级离心泵的传统开发设计与制造模式，可从产品使用者角度入手，改变产品设计制造的生产方式，进而改变矿山多级离心泵的产业链运作模式。
4）制造加工工艺与装配工艺在线检测技术
制造加工工艺与装配工艺在线检测技术主要包括制造加工工艺在线检测技术和装配工艺在线检测技术，内容如下：
（1）制造加工工艺在线检测技术
制造加工工艺在线检测技术是通过安装在矿山多级离心泵生产线的设备，借助大数据分析工具对检测数据进行分析处理以准确判断制造加工过程的性能指标和技术参数失控状况及产生的原因，同时将设备信息进行实时反馈，对制造加工工艺设备进行及时调整以消除失控现象，达到保证产品质量和稳定生产的目的。
（2）装配工艺在线检测技术
在矿山多级离心泵整个装配过程中，工序间的合理在线检测能够实时预测矿山多级离心泵的整体质量并加以反馈，有利于及时、有效地对装配过程进行调整，从而达到以较低的时间成本、物料成本和加工成本生产出高质量的矿山多级离心泵的目的。装配工艺在线检测技术的核心关键技术包括装配工艺中关键工位的控制技术以及公差与配合的实时监测技术。