Fraunhoferが異分野R&Dを開始、軽量構造における多機能化とデジタル化に焦点

Fraunhofer IWU（ケムニッツ、ドイツ）は、軽量で衝突荷重を満たし、電気自動車の寿命末期に再利用可能なプルトルージョン炭素繊維複合材サイドスカートを開発しました。写真提供：フラウンホーファー工作機械・成形技術研究所IWU。

フラウンホーファー協会の傘下で、軽量構造研究開発（R&D）の15パートナー研究所が、製造プロセスおよび分析・評価手法におけるバリューチェーン全体にわたるソリューションに貢献しています。彼らはノウハウを統合し、革新的企業の技術的要件だけでなく、ビジネスおよびエコ/環境要件にも具体的に対応できます。また、特定モジュールに合わせた包括的な高度研修コースも提供可能です。

以前「Fraunhofer軽量構造アライアンス」という名称で運営されていたこのパートナーシップは、今後「Fraunhofer研究分野軽量構造」として継続され、2021年の焦点は追加機能の統合とデジタル化に置かれます。これは世界の気候目標達成への重要な貢献となります。

「確立されたやり方で協力を継続しますが、年初にはいくつか新しい優先事項があります」とフラウンホーファー材料力学研究所IWM（フライブルク、ドイツ）のDr. Michael Luke氏は述べます。Luke氏は2020年からパートナー研究所の軽量構造分野における共同研究活動のスポークスパーソンを務めています。「技術面では、気候目標を考慮しながら機能統合とデジタル化が2021年の最優先事項になります。」Fraunhofer研究分野軽量構造は、2021年6月のLightCon - 新軽量構造会議見本市（ハノーファー、ドイツ）で研究成果、技術、ソリューションを発表します。

2020年研究成果：持続可能なモビリティとAI

Fraunhoferの軽量構造R&D応用の幅広さは、過去年の研究所研究成果の選択から明らかになります：

フラウンホーファー工作機械・成形技術研究所IWU（ケムニッツ、ドイツ）は、EUプロジェクト「FiberEUse」の一環として自動車工学のボディ部品新構造方法を開発しました。長寿命繊維複合材車両構造の一環として、プルトルージョンサイドスカートは電気自動車の寿命末期にスクラップされません。関連リマニュファクチャリング技術により再利用可能です。これは自動車循環型経済への重要なステップです。軽量コンポーネントは製造コストが安いだけでなく、最高レベルの衝突要件も満たします。

フラウンホーファー構造強度・システム信頼性研究所LBF（ダルムシュタット、ドイツ）の「Last-Light-Construction-Bike（L-LBF）」も天然資源保護に貢献します。市販カーゴバイク比40%軽量なだけでなく、特殊設計により新軽量フレームにバッテリースペースが大幅に増えたため、はるかに長距離走行可能です。

「Vision PI」は未来の持続可能モビリティコンセプトです。6つのフラウンホーファー研究所が共同設計し、現代技術、資源保護、個人のライフスタイルニーズを融合。コンセプトはシェル原理論理に基づくモジュラー構造の乗客セルで構成され、旅行者のニーズに柔軟に適応可能：昼はコミュニケーションラウンジ、夜は長距離旅行用リラクゼーションカプセルに変身。内装は柔軟に適応可能で適応的設定を持ちます。使用材料は再生可能原料または最適リサイクル設計。モジュール全体は様々なモビリティキャリアと結合可能（車両プラットフォーム、エアタクシー、ハイパーループソリューション等）。インタラクティブVRラウンジにも変換可能で、無制限のバーチャル世界旅行を可能にし、新しいモビリティと建築設計の革新的要素に貢献します。

フラウンホーファー鋳造・複合・加工技術研究所IGCV（アウクスブルク、ドイツ）の研究者たちは、航空機用ヘリコプターと飛行機に使用される炭素繊維の光学測定システムを人工知能（AI）で開発しました。生産中の微細欠陥をシームレスに監視し、負のプロセス影響を早期特定可能。ニューラルネットワークが部品の良否を確実に判別。これにより、トウのねじれや切れなど生産プロセスの混乱を回避可能。システムは炭素繊維複合材生産のプロセス安定性を大幅に改善するために使用できるデータも提供します。

さらに、パートナー研究所はフラウンホーファープロジェクトフレームワーク「Innopsuh」（「環境効率的走行のための新軽量構造と加速開発プロセス」（「Light Materials 4 Mobility」プロジェクト））に大きな努力を注いでいます。デジタル化された材料・データバリューチェーン、資源効率的データシステムもこのプロジェクトフレームワークで設計されています。これらは材料製造のデジタルトランスフォーメーションを支援することを意図しています。適切な参照アーキテクチャの構築も進行中（「DMD4Future」プロジェクト）。

これはフラウンホーファー工作機械・成形技術研究所IWUからのプレスリリースです。連絡先：christian.schaefer-hock@iwu.fraunhofer.de