製造業の構造を変革する: AFFOA

Advanced Functional Fabrics of America (AFFOA) は、非営利の官民パートナーシップとして、初期段階のテクノロジーと商品化の間の橋渡しをしています。 国防総省 (DoD) の資金提供を受け、2016 年に設立された AFFOA は、繊維と生地に関する専門知識と会員エコシステムを利用して、革新的な機能を備えた繊維ベースの製品の国内開発を推進しています。

AFFOAの最高経営責任者（CEO）サーシャ・ストリャロフ氏は自身の役割について問われ、米国における製造業のあり方を変革する大きな可能性を秘めた組織を率いることだと定義し、「コミュニケーションとコラボレーションの障壁を刺激し、打ち破る役割を担っている」と述べた。 「私は、非常に学際的な性質を持つ非常に才能のあるチームを率いており、私たちの使命を前進させることができます。また、私たちが適応し、調整し、課題にうまく対処できるように、業界のニーズを学び、理解するためにここにいます。明日のこと。」

AFFOA は、国防総省やさまざまな政府機関から大学、スタートアップ、さまざまな業界のメーカーに至るまで、あらゆるステークホルダーの幅広いニーズをサポートしています。

「高度な機能性繊維やファブリックでは多くのイノベーションが起こっており、人々は自分に何ができるかについてのビジョンを持っていますが、実際にはイノベーター、メーカー、最終製品の間の点を結び付ける組織が設立されていません。企業は効率的な方法で物事を実現できるようにする必要があります」とストリャロフ氏は説明した。 「もちろん、物事は有機的に起こりますが、私たちは新たなつながりを生み出し、イノベーションから実際の製品への移行を促進し、加速するためにここにいます。」

ストリャロフ氏は、それは長い旅になる可能性があると語った。 これはタフテクノロジーと呼ばれる分野であり、誰かがコードを書いて解決できるソフトウェアの問題ではないことを意味します。 「私たちはイノベーションに向けて製造しなければなりません」とストリャロフ氏は説明し、高度な機能性生地の製造には、協力することに慣れていない異種の組織や能力による協力が必要なため、これは困難な可能性があると付け加えた。

「私たちの会員はこの研究所の根幹です。将来の高度な高機能繊維製品を大規模に製造するために必要なすべての要素を備えている企業は一つもありません。」と彼は言いました。 「スポンサーの一人から課題を課せられたとき、私たちは幅広い既存企業、有望な技術を備えた新興企業、大学などの会員ネットワークの能力を活用する必要があります。最先端のテクノロジーは移行の準備ができています。」

2022 年には、AFFOA の会員のうち 50 名以上が研究所のプロジェクトに関与しており、これは会員ネットワークの約 3 分の 1 に相当します。

AFFOA は、マサチューセッツ州ケンブリッジに本社を置く 12,000 平方フィートの施設で、統合テキスタイル システムの設計とモデリング、繊維と糸のデバイス処理、製織を含むテキスタイルの形成を含む、エンドツーエンドの高度なファブリック プロトタイピング機能を備えています。 、編み物、刺繍のほか、電子テキスタイル システムの統合も可能です。 AFFOA は、プロトタイプの信頼性と製造可能性を確保するための、電子的、光学的、機械的テストを含む、繊維と生地の特性を評価するための多数のテスト機能も備えています。

「当社には非常にユニークな独自の本社テクノロジープラットフォームがあります」とストリャロフ氏は語った。 「これは繊維繊維内にマイクロエレクトロニクスのパッケージングを可能にする高度な繊維技術です。私たちはこの技術を市場に移行させ、防衛、産業状態監視、繊維統合健康監視システムなどの幅広い用途に向けて取り組んでいます。 。」

AFFOA は専門知識の点で多様なチームを擁しているため、産業界のさまざまなニーズを直接満たし、研究開発パートナーを見つけるのに苦労しているエンジニアリング チームの延長として機能します。 「『高度な機能性繊維製品のアイデアがあるのですが、デザインと試作を手伝ってくれませんか？』と相談できる企業はそう多くありません。」

AFFOA の資金によるプロジェクトのほとんどは、メーカーが大学のパートナーや製品のアイデアを持つ新興企業と協力することを求めています。 「私たちのプロジェクト基準の一部は、メーカーと協力する必要があるということです」とストリャロフ氏は説明した。 「イノベーションを拡張可能にしたいなら、それを製造現場で生産する必要があります。」

その良い例が、マサチューセッツ州ローウェルに拠点を置き、革新的な繊維アプリケーションに取り組んでいる新興企業である Z-Polymers です。 CEO のマイク ジマーマンは、いくつかのプロトタイプを作成しようとしていましたが、初期段階のプロトタイピングができる場所を見つけるのに苦労しました。 そして繊維産業の多くが米国を離れたため、先進的な繊維や織物における国内の研究開発能力は限られていました。

「私たちは鋼鉄の6倍の強度を持ち、はるかに軽い非常に細い繊維を開発中です」とジマーマン氏は語った。 「最先端の繊維はポリマー素材から作られているため、非常に細く、非常に薄い布地を作ることができます。」 ジマーマン氏は、微細織布構造の最初の応用は、水素経済の一環として燃料電池を可能にすることであると説明した。 「AFFOAがやろうとしているのは、私のような中小企業が米国で規模を拡大し、最先端の技術を開発できるよう支援することです」とジマーマン氏は説明した。 「これは双方にとって有利な状況だ。AFFOAは私たちを助けてくれており、私たちは彼らの使命に適合している」と彼は付け加えた。

エコシステムの力を物語るこの研究所の初期の勝利は、衣類に直接薬剤を埋め込む特許技術である HealthWear のノースカロライナ州コノーバーの開発会社である Nufabrx の物語です。

CEO のジョーダン シンドラーは、健康とウェルネスを簡素化するという使命を持って Nufabrx を設立しました。 「錠剤を服用したり、クリームやパッチを使用したりする代わりに、朝服を着ることができたらどうでしょうか?」 シンドラー氏は説明した。 「当社の中核技術により、衣類を介したビタミン、サプリメント、医薬品の制御された供給が可能になり、15回以上の洗濯サイクルでも効果が得られます。」 夜の睡眠を助けるために、背中の装具を通して局所鎮痛薬が注入されたり、枕カバーにメラトニンが注入されたりすることを想像してみてください。 シンドラー氏は、Nufabrx は患者のコンプライアンスの問題を解決するように設計されていると述べた。 「消費者の行動を変えるのは難しいですが、人々は毎日服を着ます」と彼は付け加えた。

2017 年、シンドラー氏は、ビタミン、サプリメント、薬剤などの有効成分を衣類を通じて制御しながら供給する、薬剤を染み込ませた生地の特許を取得して研究所に来ました。 彼は製造パートナーを必要としていたが、海外へ行くよう勧めるベンチャーキャピタリストたちから懇願されていた。 AFFOA がシンドラーをノースカロライナ州コノーバーのマニュファクチャリング ソリューション センター (MSC) に導入

「製造エコシステム、MSC、AFFOA のサポートがなければ、私たちは存在できません。人材、製造リソース、資本が必要ですが、AFFOA はこれら 3 つをすべて結び付けるのに優れた仕事をしています。」

シンドラーは、この技術を商業化するために AFFOA を通じて初期の資金提供を受けました。これが彼が生産を拡大し、米国内に維持し、製品を市場に投入するための出発点となりました。

調子はどう？ 2021 年、Nufabrx は、北米で急成長している企業の 2021 Deloitte Technology Fast 500 リストでトップ 10 にランクされ、製薬部門では 2 位にランクされました。 従来の繊維製品と医薬品の交差点に位置する、健康を重視したウェアラブル製品の先駆者として、Nufabrx は鎮痛剤を配合した独自の製品ラインを全国のターゲット、ウォルグリーンズ、CVS、アマゾン、ウォルマートなどの小売店で購入できます。

「研究所を設立したときは、N95マスクの製造に注力することになるとは思ってもいませんでした」とストリャロフ氏は語った。 「2020年3月、材料と最終製品が不足しており、この国に輸入される製品の品質が疑わしいことに気づいたとき、私たちはチームの半分をこの問題に取り組むよう方向転換しました。」

そこで AFFOA は、その素材に詳しい人を探し、これまで協力して新しい素材を生産したことのないメーカーと結びつけることにしました。 多くの製造業者は、数百万単位の個人用保護具 (PPE) の生産に移行しました。 材料の品質とその濾過効率を確認するためには、テストが主要な課題でした。 政府は、N95 マスクやその他の器具の認定に国立労働安全衛生研究所 (NIOSH) の研究所を利用しています。

「材料のテストが何ヶ月も滞っていた」とストリャロフ氏は語った。 「私たちのエコシステムには、さまざまな用途の粒子濾過を研究している大学やパートナーがいることを知っていたので、彼らにPPE素材をテストする機能をセットアップするよう依頼しました。私たちは、MIT、MITリンカーン研究所、UMASSローウェルの3社と協力してそれを行いました。数週間のうちに、以前は外界からの何かをテストするという目的をまったく果たさなかったこれらの研究所が、全国で開発された材料のテストセンターになりました。」

AFFOA は、人々の生活に変化をもたらすアイデアと製品を実現することに重点を置いています。 「私たちのネットワークには、脳卒中生存者のためのリハビリ用グローブを開発している新興企業があります」とストリャロフ氏は述べ、家庭用ウェアラブルロボットとデジタル技術の組み合わせを通じて脳卒中生存者の回復成果を可能にするマサチューセッツ州に本拠を置く医療機器メーカー、イマゴ・リハビリテーション社について言及した。健康。 「これは素晴らしいコンセプトであり、大規模に生産できれば大きな違いが生まれるだろう」とストリャロフ氏は述べ、AFFOAのエンジニアが製造性を考慮した設計について同社にアドバイスし、繊維を含む複雑な手袋システムの統合を改善していると付け加えた。エレクトロニクス、および作動ドメイン。

大きな可能性を秘めたもう 1 つのプロジェクトは、海洋に展開して広範囲の圧力、温度、塩分濃度を測定できるファイバー システムの形をした新しい HQ テクノロジーです。 「これは海軍と気候科学にとって重要です」とストリャロフ氏は説明した。 「私たちは、文字通り海の状況を撮影できる数百メートルの長さのファイバーを開発する実証に向けて取り組んでいます。これは、革新的な機能になることが期待されます。」

これらの野心的なプロジェクトは、Stolyarov のビジョンと AFFOA チーム全体の取り組みを物語っています。 主要な関係者と協力して、製造業を米国内に維持しながら、山を越えて国防総省、新興企業、大学、業界のニーズをサポートする準備ができています。

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