学校法人早稲田大学

近年増大する自然災害により地滑り危険地域の効率的監視体制構築の社会要求が増し、旧来のアナログ計測から、デジタル化による多機能小型計測システムの開発が求められている。一方、1960年代に投資拡大した公共インフラ(ダム、橋梁、高速道路等)の老朽化が急速に進んでいる。そのインフラ延命のため、微小劣化を監視する低コスト、高信頼性、高精度計測システム技術を研究開発し、安全安心に寄与する事業化を目指す
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本事業では、多孔質金属を利用した著しく高い冷却性能を有する冷却器の素材連続鋳造工程にIOTを導入し、工程管理、最適化をフィードバックすることで、製造を革新的に効率化、低コスト化する。具体的には、材料組織シミュレーションに基づく製造パラメータデータベースを構築、連続鋳造時にIN-SITUでモニタリングし、さらに、検査工程からのフィードバックとも整合させることで自動最適化を可能な仕組みに構築する。
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「経験と勘」でしか分からなかった知見を引き出す仕組みであるサイバーフィジカルシステム(CPS)に注目が集まっている。現実世界の工場での情報をデジタルデータに置き換えて、AI・IoTの力を活用して、効率的で理想的な生産が可能になると期待されている。本事業は、高精度温度イメージング技術と熱処理生産システムを融合したスマート熱処理ラインを開発し、熱処理工程の生産性の向上、省エネルギー、不良ゼロの実現を目指す。
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自動車・二輪の大型強度部品であるタンクフレーム、サスペンションメンバー等の複雑な曲面形状を有した中空構造品を、プレスや溶接無く一体成形する技術のニーズがある。大型ディスプレイに代表される家電品にも同様のニーズがあるが、適切な加工技術がない。当該研究開発では(株)コイワイの有する独自の試作鋳造技術、カーメーカの要素技術と産総研、理研、早大の解析技術・特許を結集し、革新的金型低圧鋳造技術を確立する
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医療現場での病理診断や再生医療の進歩と共に、生体組織の3次元構造を数十μM程度の立体空間毎にナノレベルの分解能で可視化するニーズが高まってきているが、現状の断層撮影装置では500μM程度の空間分解能が限界である。本提案では、ナノレベルの分解能で生体組織の観察を可能とするために電子顕微鏡、レーザーアブレーションシステム、3次元画像判定用エンジンを開発し、ナノレベル3次元構造解析システムを実現する
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近年急速に普及しているSI/SICパワー半導体モジュールは、高出力化による熱の増加が寿命の短命化、故障率の増加に繋がっており、冷却器の放熱効果を高める必要がある。現在、冷却器は高熱伝導アルミニウム合金を用いて押出し工法により製造されており、直線形状に限定され放熱効果に限界がある。そこで、設計自由度が高いダイカストで、薄肉複雑なスーパーファインピッチの高効率な冷却器を開発し、川下企業の要求に応える
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アルミダイカスト電装部品では、川下から小型軽量、高機能の為に機電一体化部品の薄肉、高強度化が強く求められているが、従来技術ではコスト面(設備投資高額)や品質面(肉厚、強度)で川下ニーズに応えられていない。本研究開発では革新的ダイカスト技術を確立し、低コスト(従来比製品単価30%減、設備投資1/10以下)で高品質(薄肉、高強度)な製品を、自動車産業を中心に、分野横断的に展開する
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衛星用二液式スラスタ部品である噴射器、ノズルについて、溶接を排除した一体成形かつ低コストが実現できる製造技術に対し川下産業の強いニーズがある。当該研究開発では株式会社コイワイの有する電子ビーム積層造形技術、株式会社由紀精密の有する精密切削加工技術をベースに、JAXA、早大、東北大の技術・知見を結集し、宇宙機器としての使用できる精度を有しかつ高機能部品を設計可能な製造技術を確立する
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ドクターブレードに対して、現状仕様(従来技術)＝SIC粒子共析の複合無電解ニッケルめっきという表面処理技術で解決できない問題を“高硬度・高靱性を備える耐摩耗性に優れたNI-W系ナノ結晶合金めっきの試作開発”によって解決＝真に必要な耐摩耗性(物理的な特性)の向上を図る
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危険作業現場等では、スマートフォン等の携帯情報端末を活用した業務支援アプリケーションへの強いニーズがある。しかしながら、電波が届きにくい空間では利用が制限される課題があった。そこで、照明器に通信機能を持たせる可視光通信技術と電力線搬送技術を融合させ、世界で初めて複数端末を同時接続可能な双方向光無線LANアクセスポイント機能を持ったLED照明器を実現するための組込みソフトウェアを高度化する
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情報通信機器、ロボット等に使用される電子部品の更なる高機能化を実現するため3次元形状の微細電極やリードフレームが開発されている。これらの接合部には部分めっきが必要であるが、従来のめっき方法では複雑なマスクやエッチング工程が必要となるため、めっき加工が困難である。本研究ではゲル化しためっき液とディスペンス型塗布装置を融合させることで、任意の箇所に直接部分めっきが可能なめっきシステムを開発する
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IoT制御が加速する自動車や航空機産業等に供するための、通信性能を高める磁性めっき膜を搭載したUHF帯小型RFIDタグ(パッシブ型)の開発を行う。これを実現するために、難めっき材の平滑樹脂面への高性能磁性めっき膜および小型めっきアンテナパターンの成膜を可能にするめっきプロセスをドライ・ウエット複合めっきプロセスとして高度化を図る。
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電動自動車(EV)や電動カートなど次世代モビリティにおいて、軽量化に対する要求を背景に複雑分岐・中空形状メインフレームのニーズは高い。 しかし、複雑分岐・中空形状の量産を実現する技術は現状存在していない。 この課題解決のために、傾斜重力鋳造をトポロジー解析、3Dプリンター活用により進化させ、複雑分岐・中空アルミニウム合金メインフレームを開発する。 そして、これにより、次世代モビリティ製品の高度化を図る。
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医学教育の現場では、指導者不足が深刻であり、少ない人数で効率的な教育を行うための方法論が切望されている。本事業では、医学教育シミュレータを使った学習者の自己学習を促進し、その質を高めるシステムを開発する。本システムでは、学習者の医療手技を自動評価し、学習者に適切なアドバイスを行う。本事業の成果は、医療従事者育成の効率化と医療従事者の質の向上に貢献することが期待できる
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低熱膨張性と高熱伝導性を有する真球状人工砂を選定又は開発し、これに水に溶けて炭酸ガスで瞬時に硬化する粘結剤を乾式に被覆する。この被覆砂を専用造型装置により均一高充填し、60℃以下で高速造型することで高充填性かつ高寸法精度の鋳型が生産性良くできる。この鋳型により究極の複雑形状・薄肉軽量化鋳物と押し湯削減等による高生産性が両立できる。さらに再生砂の歩留まり率も高いため、廃棄物が削減でき環境に優しい
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生産ライン等、製造業を中心に多用される産業機械には、機能安全性確保等の高機能化と開発期間の短縮が重要な課題となっており、組込みソフトウェア開発に対する要求が厳しくなっている。本計画ではハードウェア技術を最大限利用して実機械の挙動を入出力信号レベルで模倣するエミュレータシステムを開発することで、実機無しでの高度な組込みソフトウェア開発を可能とし最終製品の機能安全性と開発期間短縮を実現する
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