ノースカロライナ州パートナー研究所が米国の製造業を強化
発行日:米国の強力な製造業は、安定した雇用、国内総生産の増加、健全なサプライチェーン、安全な軍隊につながります。米国が世界的な製造市場で競争する必要性を認識し、議会は 2014 年に製造業イノベーションのための全国ネットワークを設立しました。 米国の製造業、このネットワークは、学術、産業界、政府のパートナーを結集して、さまざまな分野で製造技術を構築しています。
研究とイノベーションの強力な拠点であるノースカロライナ州立大学は、米国製造業のトップパートナーです。私たちは 7 つの製造機関に所属していますが、これほど多くの機関と協力している学術機関は他に 1 つだけです。
当社には、配電、繊維、バイオマニュファクチャリングおよび製造技術など、関与する分野の広さが示すように、膨大な知識ベースがあります。当社の広範な研究インフラは当社の専門知識を強化します。ノースカロライナ州の センテニアルキャンパス 最先端の研究所、センター、中核施設があります。これらの資産により、ノースカロライナ州立大学は米国の製造能力の強化において重要な役割を果たしています。
私たちがアメリカの製造業を部門ごとにどのように構築しているかを紹介します。
配電
パワーアメリカ は、82 のメンバーと協力してパワー半導体チップとそれが可能にするエレクトロニクスの商品化を加速することで、次世代の効率的な電力化の先駆けとなっています。これは、学術パートナーであるノースカロライナ州によって管理される唯一の米国製造研究所です。
半導体チップは、車両、データセンター、家庭用電化製品、電化製品、軍事防衛システムなど、さまざまな用途に使用されています。 PowerAmerica の研究は、従来の半導体材料よりも高い電圧、周波数、温度をサポートする効率的なワイドバンドギャップ半導体チップに焦点を当てています。米国の半導体研究開発を促進するために、 CHIPS と科学法 2022年に署名されました。
パワーアメリカはすでに半導体技術に進歩をもたらしています。ノースカロライナ州立大学は、その主導機関として、PowerAmerica が研究プロジェクトを開発し、提案を管理し、数十の会員を擁護できるようにしています。
「パワーアメリカは国に奉仕するナショナルセンターです」と述べた。 ビクター・ベリアディス, PowerAmerica社のエグゼクティブディレクターであり、ノースカロライナ州立電気工学教授。 「チップを製造するという私たちの取り組みは成功しています。チップは私たちの海岸を離れず、また海岸に戻す必要もありません。」
PowerAmerica をサポートするために用意されたリソースを提供します。 将来の再生可能電力供給と管理 (FREEDM) システム工学研究センターは、センテニアル キャンパスを拠点として、電力網のセキュリティと持続可能性の向上において他の国立大学をリードしています。また、ノースカロライナ州の行政指導の下、PowerAmerica は会員によって資金提供され、その会員を擁護する自立した製造機関です。
「大規模なプログラムを実行してうまくいった場合、それは政府に『ノースカロライナ州に来れば成功するだろう』と伝えることになる」とベリアディス氏は語った。
バイオマニュファクチャリング
バイオ製造産業は、他のプロセスでは不可能な製品を製造したり、持続不可能なプロセスを代替したりするために、生物の細胞を使用します。特にノースカロライナ州では重要な産業であり、数十のバイオ製造企業がリサーチ トライアングル地域に拠点を建設しています。ノースカロライナ州の代表的な STEM 大学として、ノースカロライナ州立大学は次世代のバイオ製造リーダーの育成において重要な役割を果たしています。
私たちは、州および国家レベルで強力なバイオ製造産業を成長させるためのインフラを備えています。の ゴールデン リーフ バイオマニュファクチャリング トレーニングおよび教育センター (BTEC)はセンテニアル キャンパス内にあり、業界の労働力にトレーニングの機会を提供し、熟練した専門家を育成します。 バイオテクノロジープログラム (BIT) バイオテクノロジーの分子的側面を研究します。 遺伝子工学と社会センター (GES) 生物製造に使用される遺伝子工学の社会的影響を調査します。これらのユニットは連携して、バイオ製造研究所をサポートするためのダイナミックで学際的なアプローチを提供します。
の バイオ医薬品製造革新機構 (NIIMBL)、バイオ製造技術を使用して医薬品やワクチンを作成します。その目標は、医薬品をより安全に、世界中でより入手しやすく、生産をより効率的にする新しい技術を発見し、実装することです。ノースカロライナ州立大学はパートナーとして、mRNA ワクチン、アデノ随伴ウイルスベクター、宿主細胞タンパク質などのプロジェクトに取り組んできました。 NIIMBL はまた、従業員トレーニングの機会を開発および実施します。
「消費者側からすれば、現在非常に高価で維持が難しいこれらの生物学的医薬品が世界中でもっと入手しやすくなることを私たちは望んでいます」と同氏は述べた。 ルーベン・カーボネル, NIIMBLのシニアテクノロジーストラテジストであり、化学および生体分子工学のフランク・ホーキンス・ケナン特別教授。 「この研究により、米国企業の収益性と競争力もさらに高まることが期待されます。」
研究所 バイオメイド 新しい技術を構築し、準備が整った労働力を強化し、経済的機会を創出することにより、産業用バイオ製造の成長に取り組んでいます。ノースカロライナ州立大学は、BioMADE パートナーとして、学生と専門家の両方を対象とした包括的なオンライン コースを開発しています。このコースでは、バイオ製造プロセスの基礎をカバーし、バイオ産業の現在および将来の状況を検討します。
「BioMADE が産業用バイオ製造に対する認識を高めるのに役立つことを願っています」と彼は言いました。 ゲイリー・ギレスキー、BTECの常務取締役。 「これは成長分野であり、化学合成による生産に比べて多くの利点があり、私たちの地理的地域にとって非常に重要な産業です。」
私たちの3番目のパートナーは、 先端再生製造研究所、バイオテクノロジーを使用して人間と動物の組織を作成します。ノースカロライナ州立大学の研究者は、製造プロセス中に組織の品質を評価する方法を検討しました。彼らは、組織を培養し、組織の成熟を監視するためのソフトウェア インターフェイスとバイオリアクターを作成しました。
このプロジェクトは 2021 年に終了しましたが、私たちの研究はバイオ製造プロセス全体において重要な役割を果たしています。
「これは製造業におけるプロジェクトの多様性を示しています」と氏は述べた。 ローハン・シルワイカー、ノースカロライナ州産業システム工学部の教授および大学奨学生。 「通常、物理的な製品やプロセスを思い浮かべますが、品質監視は製造の中核です。」
繊維技術
軍人の保護や運動中の心拍数の監視など、繊維製品にはますますテクノロジーが組み込まれています。のメンバーとして Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA), ノースカロライナ州立大学は、研究と労働力開発を組み合わせて、この進歩を推進しています。
ウィルソン繊維大学はすでにアメリカの繊維研究と製造のリーダーです。テキスタイルの教育、研究、イノベーションの世界有数の拠点として、この大学は卒業生をこの分野に向けて準備し、最先端の研究とイノベーションを実施することによって、業界でその名を残しています。
「繊維業界は私たちを信頼しており、私たちが成果を出せることを知っています」と氏は語った。 ジャン・シャンウー、大学の研究副学部長。
同大学の普及部門である Zeis Textiles Extension for Economy Development は、繊維従業員のトレーニングと繊維ベースのプロトタイプの製造によって業界を強化しています。 AFFOA と協力してさらに一歩前進し、革新的なトレーニング プログラムや研究を通じて、先進的な生地やスマート デバイスを製品に組み込む米国の繊維産業の能力を向上させます。ウィルソン繊維大学の教員も AFFOA と協力して、次世代の機能性繊維および繊維ベースのシステムを開発しています。
張氏によると、先進的な生地には主に 2 つの投資家がいる、それは軍事消費者と運動に精通した消費者です。ノースカロライナ州立大学では、研究者は、防弾チョッキの湿気管理など、材料の性能と機能を強化するために、材料の多くの特性を改善することに取り組んでいます。防護服は湿気を逃がしにくいため、着用する軍人にとっては不快なものです。研究者らはまた、さまざまな用途に向けて機能性繊維や糸を大規模に布地に組み込んでテストする方法も研究している。
「私たちは生地を徹底的に理解しています」とチャン氏は言います。
製造プロセス
先進的な製造業はノースカロライナ州の歴史に深く関わっています。同州は繊維、家具、電子機器などの製造業を主導してきた。スマート マニュファクチャリングでは、ロボット工学、高度なセンサー システム、ビッグデータなどのテクノロジーを使用して生産を最適化します。この高度なタイプの製造により、効率が向上するだけでなく、状況の変化に対応できる運用が可能になります。
ノースカロライナ州立大学は 2 つの関連機関のパートナーです。の クリーンエネルギー・スマート製造革新機構（CESMII） は、先進的な製造におけるエネルギー支出を削減できるスマート センサーなどのテクノロジーを開発しています。 プロセス強化導入の急速な進歩 (RAPID) モジュール式の化学プロセス強化技術を開発することにより、プロセス産業の効率を向上させる。これには、製造ステップの種類を組み合わせたり、遠隔地から大量の材料を輸送する代わりに、必要なだけサイト固有のプロセスを使用したりするなどのアプローチが含まれる。より大規模な工場。
この大学は、ノースカロライナ州でスマート製造技術を構築するための経験、インフラストラクチャ、専門知識を備えています。
「ノースカロライナ州立大学の知的強みは、我々の関与において重要な部分を占めています」と述べた。 フィル・ウェストモアランド、化学・生体分子工学科の教授。 「私たちはここノースカロライナ州での製造における強力な背景を持っており、現在はポリマー、医薬品、バイオ燃料に関する大学の専門知識によって支えられています。ノースカロライナ州立大学には、特に工学部から即戦力となる卒業生を輩出する伝統もあります。」
CESMII および RAPID パートナーとして、ノースカロライナ州立大学は学術研究のスキルと製造ノウハウを融合させています。不織布研究所、付加製造および物流センター、製紙科学および工学の学位プログラムは、すでにさまざまな業界の学界と製造を統合しています。
「ノースカロライナ州では長年にわたり産業連絡活動が行われてきました」とウェストモアランド氏は語った。 「ノースカロライナ州立大学の農業と産業の拡張は、大学の DNA の重要な部分を占めています。」
元の記事の出典: ノースカロライナ州ニュース