北卡罗来纳州合作机构支持美国制造业
发布日期：美国强大的制造业可以带来稳定的就业机会、国内生产总值的增长、健康的供应链和安全的军队。认识到美国需要在全球制造业市场中竞争，国会于 2014 年建立了国家制造业创新网络。 美国制造该网络汇集了学术界、工业界和政府合作伙伴，共同构建不同领域的制造技术。
北卡罗来纳州立大学是研究和创新领域的强国，是美国制造业的顶级合作伙伴。我们是七家制造机构的成员——只有另一家学术机构与这么多机构合作。
我们拥有庞大的知识库，这从我们涉足的行业的广度可见一斑：配电、纺织、生物制造和制造技术。我们广泛的研究基础设施增强了我们的专业知识；北卡罗来纳州的 百年校园 拥有尖端实验室、中心和核心设施。凭借这些资产，北卡罗来纳州立大学在加强美国制造能力方面发挥着关键作用。
以下是我们如何逐个部门建设美国制造业的方式。
电力调配
电力美国公司 通过与其 82 个成员合作，加速功率半导体芯片及其所支持的电子产品的商业化，引领下一代高效电气化。它是唯一一所由学术合作伙伴北卡罗来纳州立大学管理的美国制造业研究所。
半导体芯片有多种用途，包括车辆、数据中心、消费电子产品、电器、军事防御系统。 PowerAmerica 的工作重点是高效的宽带隙半导体芯片，该芯片支持比传统半导体材料更高的电压、频率和温度。为了促进美国半导体研发， CHIPS 和科学法案 于 2022 年签署。
PowerAmerica 已经带来了半导体技术的进步。作为其领导机构，北卡罗来纳州立大学使 PowerAmerica 能够开发研究项目、管理提案并为其数十名成员提供支持。
“PowerAmerica 是一个为国家服务的国家中心，”说 维克多·韦利亚迪斯，PowerAmerica 的执行董事和北卡罗来纳州立大学电气工程教授。 “我们在制造芯片方面所做的工作非常成功——它们没有离开我们的海岸，也不需要重新回到我们的国家。”
我们提供支持 PowerAmerica 的资源。 未来可再生电能输送与管理（FREEDM）系统工程研究中心以百年校园为基础，在提高电网安全性和可持续性方面领先其他国立大学。在北卡罗来纳州立大学的行政领导下，PowerAmerica 是一个自给自足的制造机构，由其成员资助并为其提供支持。
“当你运行一个大项目并且做得很好时，它会告诉政府，‘你来到北卡罗来纳州立大学，你就会成功，’”韦利亚迪斯说。
生物制造
生物制造行业利用活体细胞来制造其他工艺无法生产的产品或替代不可持续的工艺。尤其是在北卡罗来纳州，这是一个至关重要的产业——数十家生物制造公司在研究三角地区建立了基地。作为北卡罗来纳州旗舰 STEM 大学，北卡罗来纳州立大学在培养下一代生物制造领导者方面发挥着关键作用。
我们拥有在州和国家层面发展强大的生物制造产业的基础设施。这 金叶生物制造培训教育中心（BTEC）位于 Centennial 校区，为该行业的劳动力提供培训机会并培养熟练的专业人员。 生物技术计划（BIT） 研究生物技术的分子方面，以及 基因工程与社会中心 (GES) 研究生物制造中使用的基因工程的社会影响。这些单位共同提供了一种动态的、跨学科的方法来支持我们的生物制造研究所。
这 国家生物制药创新研究所 (NIIMBL)，利用生物制造技术来制造药物和疫苗。其目标是发现和实施新技术，使药品更安全、在全球范围内更容易获得、生产效率更高。作为合作伙伴，北卡罗来纳州立大学致力于 mRNA 疫苗、腺相关病毒载体、宿主细胞蛋白等项目。 NIIMBL 还开发和开展劳动力培训机会。
“从消费者的角度来看，我们希望这些目前非常昂贵且难以维护的生物药物能够在全世界范围内更容易获得，”他说。 鲁本·卡博内尔，NIIMBL 的高级技术战略家和 Frank Hawkins Kenan 化学与生物分子工程杰出教授。 “这项研究有望让美国公司更具盈利能力和竞争力。”
该研究所 生物制造 致力于通过开发新技术、培养有准备的劳动力和创造经济机会来发展工业生物制造。作为 BioMADE 的合作伙伴，北卡罗来纳州立大学正在为学生和专业人士开发综合在线课程。该课程将涵盖生物制造过程的基础知识，并研究生物工业的当前和未来状态。
“我希望 BioMADE 能够帮助提高人们对工业生物制造的认识，”说 加里·吉莱斯基，BTEC 执行董事。 “这是一个不断发展的领域，与化学合成生产相比具有许多优势，并且对我们的地理区域来说是一个非常重要的行业。”
我们的第三个合作伙伴是 先进再生制造研究所，它利用生物技术来制造人类和动物组织。北卡罗来纳州立大学的研究人员研究了如何在制造过程中评估组织的质量。他们创建了一个软件界面和生物反应器来培养组织并监测它们的成熟情况。
该项目于2021年结束，但我们的研究在整个生物制造过程中发挥着重要作用。
“这显示了制造业项目的多样性，”说 罗汉·施维克，北卡罗来纳州立大学工业与系统工程系教授和大学学者。 “你通常会想到物理产品和流程，但质量监控是制造的核心。”
纺织技术
纺织品越来越多地融入技术，无论是保护军人还是监测运动期间的心率。作为成员 美国先进功能面料 (AFFOA)，北卡罗来纳州立大学将研究与劳动力发展相结合，以推动这一进步。
威尔逊纺织学院已经是美国纺织研究和制造领域的领导者。作为世界上首屈一指的纺织教育、研究和创新中心，该学院通过培养该领域的毕业生以及开展前沿研究和创新，在行业中取得了良好的声誉。
“纺织行业信任我们，知道我们能够交付，”说 张相武，该学院负责研究的副院长。
该学院的推广单位蔡斯纺织经济发展推广中心通过培训纺织员工和生产基于纺织的原型来支持该行业。它与 AFFOA 进一步合作，通过创新培训计划和研究，提高美国纺织工业将先进面料和智能设备融入产品的能力。威尔逊纺织学院的教师还与 AFFOA 合作开发下一代功能性纺织品和基于纺织品的系统。
张说，高级面料有两个主要投资者：军事消费者和热爱运动的消费者。在北卡罗来纳州立大学，研究人员致力于改善材料的许多特性，以增强其性能和功能，例如防弹衣的湿度管理。防护装备不易散发水分，这对于穿着防护装备的军人来说会很不舒服。研究人员还在研究如何大规模整合和测试织物中的功能性纤维和纱线，以适应各种应用。
“我们对面料了如指掌，”张说。
制造流程
先进制造业在北卡罗来纳州的历史中交织在一起。该州主导了纺织、家具和电子等制造业。智能制造利用机器人、先进传感器系统和大数据等技术来优化生产。这种先进的制造类型不仅提高了效率，而且使运营能够应对不断变化的环境。
北卡罗来纳州立大学是两个相关机构的合作伙伴。这 清洁能源智能制造创新研究院（CESMII） 开发智能传感器等技术，可以减少先进制造中的能源支出。 流程强化部署的快速进步 (RAPID) 通过开发模块化化学工艺强化技术来提高流程工业的效率，该技术涉及诸如组合制造步骤类型或仅使用所需的特定地点流程等方法，而不是从远程运输大量材料，规模较大的工厂。
该大学拥有在北卡罗来纳州建立智能制造技术的经验、基础设施和专业知识。
“北卡罗来纳州立大学的智力优势是我们参与的重要组成部分，”说 菲尔·威斯特摩兰，化学与生物分子工程系教授。 “我们在北卡罗来纳州拥有强大的制造业背景，现在得到了我们大学在聚合物、制药和生物燃料方面的专业知识的支持。北卡罗来纳州立大学还拥有培养适合行业的毕业生的传统，特别是来自我们工程系的毕业生。”
作为 CESMII 和 RAPID 的合作伙伴，北卡罗来纳州立大学融合了学术研究和制造专业知识的技能。非织造布研究所、增材制造和物流中心以及造纸科学与工程学位项目已经将学术界和不同行业的制造业融为一体。
“北卡罗来纳州长期以来一直开展工业联络活动，”威斯特摩兰说。 “北卡罗来纳州立大学的农业和工业延伸一直是大学 DNA 的重要组成部分。”
原文来源： 北卡罗来纳州新闻