技术分析选择和应用

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工程经济—新技术、新工艺和新材料应用方案的技术经济分析

哪吒べ于 2019-07-17 02:32:58 发布 1673 收藏 3

1Z101070、新技术、新工艺和新材料应用方案的技术经济分析

1Z101071、新技术、新工艺和新材料应用方案的选择原则

一、新技术、新工艺和新材料应用方案的选择原则

在现代工程建设中，在满足业主功能要求和有关技术法规的条件下，都可通过不同的技术、工艺、材料方案来完成，选择新技术应用方案时应遵循以下原则：

1、技术上先进、可靠、安全、适用（还有环保性和经济性）

①、技术先进性

备选的新技术方案一般要比企业现有的技术先进，力争有较强的行业竞争力，技术先进性主要体现在以下几个方面：

②、技术可靠性

⑵、对尚在试验阶段的新技术应采取积极慎重的态度；

⑶、采用转让取得的技术，要考虑技术来源的可靠性，主要表现在技术持有者信誉好，愿意转让技术，且转让条件合理，并且知识产权经过确认；

⑷、备选方案的技术能够实现方案设定的目标，对产品的质量性能和方案的生产能力有足够的保证程度，能防范和积极避免因方案技术可靠性不足而产生的资源浪费；

③、技术安全性

⑵、 " 技术分析选择和应用三废 " 和噪声的产生和治理情况是否会影响周边环境，所选择方案应有利于环境保护和减少废气、废水、固体废弃物的排放；

④、技术适用性

备选的新技术方案必须考虑对当地资源的适用性（包括原材料、人力资源、环境资源），充分发挥企业和方案所在地的资源优势，适应方案特定的资源、经济、社会等方面的条件，降低原材料特别是能源的消耗，改善生产条件，提高产品质量，同时有利于充分发挥企业原有的技术装备和技术力量；

就是要综合考虑新技术应用方案的投资、成本、质量、工期、社会、环境、经济效益等因素，主要体现为：

要分析方案的投资费用、劳动力需求量、能源消耗量、生产成本等，比选各备选方案的成本和产品性能需求，选择 " 性价比 " 较高，也就是经济合理性的方案为较优方案，但需注意，在进行方案经济性比选时各备选方案必须具备可比性，即比选时要充分考虑各备选方案在满足需要、消耗费用、价格、时间因素、原始数据资料等方面的可比性；

方案效益综合性是指技术、经济、社会、环境相结合，在选择方案时，不仅要考虑技术和经济问题，还要对社会影响和环境影响给予必要的考虑，避免产生不良的社会问题和环境问题；

在保证功能和质量、不违反劳动安全与环境保护的原则下，经济合理性应是选择新技术应用方案的主要原则；

新技术能否在生产中得到应用，主要是由他的实用性和经济性决定的，实用性往往又以其经济性为前提，经济性差的则难于应用；

1Z101072、新技术、新工艺和新材料应用方案的技术分析

一、新技术应用方案的技术经济分析分类

1、对新技术应用方案进行技术经济分析，常常按分析的时间或阶段不同分为事前和事后进行的技术经济分析，设计阶段和施工阶段进行技术经济分析；

2、按分析的内容不同，新技术应用方案的技术经济分析分为技术分析、经济分析、社会分析、环境分析、 技术分析选择和应用 综合分析，每一类分析又包含着若干必选指标，不同类别的新技术应用方案，比选指标重点不同；

3、新技术应用方案的技术经济分析方法

①、定性分析：主要是依靠人的丰富实践经验以及主观的判断和分析能力，评述影响新技术应用方案的各种因素及其影响程度，或者是把新技术应用方案的各个方面与目标要求进行比较，分析新技术应用方案对目标的满足程度；

5G对电容器选择和新器件开发的影响

尽管大流行对整体经济增长构成威胁，但对无源元件的需求在 2020 年显着增长，并在 2021 年继续增长。部分增长归因于开始生产的 5G 手机。随着公共 5G 网络开始推出，该行业现在需要优先考虑将合适的设备交到用户手中。新型号需要更多组件，例如多层陶瓷电容器 (MLCC)，用于去耦电源轨和平衡天线连接等目的。典型的 4G+ 智能手机使用 500 到 900 个 MLCC，而 5G 手机则需要超过 1,000 个1。

基础设施方面正在增加对这些类型零件的进一步需求。5G 增加的空中接口频率和支持高数据速率的技术需要更多包含利用天线分集和波束成形的多输入/多输出 (技术分析选择和应用 MIMO) 基站的小型小区。从电容器制造商的角度来看，确保组件可靠性将是一项至关重要的要求。满足数量需求的增长可能比技术挑战更复杂。

需要不同样式和类型的 MLCC 来实现手机和基础设施应用。在手机中，极端的尺寸限制可能会增加对极小尺寸 SMD 芯片电容器的需求，例如 Yageo 的CC 01005系列。MLCC 通常被视为通用器件，尽管有各种介电化学物质可用，例如通常选择用于频率控制应用(如滤波器和振荡器)的 NP0 1 类器件。

在温度稳定性是关键要求的情况下，也选择了 1 类电介质。X7R 和 X5R 等 2 类电介质提供最大的容积效率。CC 01005 系列中的 2 类器件为空间受限的去耦和耦合应用提供高达 470 nF 的电容值。

有时，可能会根据电路条件和设计限制考虑使用 KO-CAP 等技术。Kemet 的 KO-CAP 聚合物钽电容器系列可用于某些电路。如果所需的总电容小于约 680 nF 且额定电压小于 50 V，工程师可以使用它们。优点是需要更少的单个KO-CAP来实现相同的整体电容和额定电压，与 MLCC 相比，减少了所需的组件总数。

5G 世界正在朝着更高的工作频率迈进。初始部署将集中在频率范围 1 (FR1)，虽然低于 6 GHz，但比之前网络中使用的频率有所增加。当前的射频电容器技术通常是带有贱金属电极系统的陶瓷电容器，具有高 Q 值，从而确保低损耗。Kemet 已经为射频和微波应用开发了具有 C0G 电介质的 Ultra HiQ-CBR 电容器，包括具有低等效串联电阻 (ESR) 的独特变体，可以轻松处理 5G 频率。

另一方面，制造商总是面临着提供具有更高容积效率(以 CV 表示)的新设备的压力。电容乘以电压。虽然有一些熟悉的技术可以在相同或更小的外壳尺寸内实现更大的电容，但小型化会带来一些缺点，例如降低纹波电流处理能力和降低对静电放电 (ESD) 的弹性。

5G 最令人兴奋的特性包括大规模机器类通信 (mMTC) 和超可靠低延迟通信 (URLLC)。这些功能支持新的 M2M 用例，例如时间关键型工业物联网 (IIoT) 应用、自动驾驶汽车和无人机以及资产跟踪。

尽管一些新的 M2M 用例将需要更全面的覆盖，但 5G 网络将在一段时间内无法提供。可以迅速推出专用 5G 网络，以覆盖个别工厂或工业园区。这些网络可能会显着影响未来电容器的发展，要求更高的耐用性和温度能力、更高的容积效率和稳定性以及更低的损耗。

下一代工业自动化和机器人技术至少可以提高对坚固 MLCC 技术的需求。一个例子是 Yageo 开发的软终端，以确保其 CS 系列 MLCC 可以允许电路板弯曲超过 3 mm，而不会对电容器施加过大压力。Kemet 解决了在FT-CAP器件和故障开放 MLCC(如FO-CAP和故障安全浮动电极FE-CAP系列)中采用灵活端接技术的板弯曲所带来的可靠性和安全性挑战。

我们期待新的高性能和特殊组件有更多机会满足这些新应用的需求。同时，必须确保这些组件在恶劣环境条件下的稳健性和可靠性。虽然 GSMA 标准组设计了确保可靠数据交换到 5G 空中接口的功能，但下一代互联工业设备必须能够在工厂车间或道路上经受住考验。

汽车行业的需求促进了极其稳健的结构技术的出现，例如 Kemet 的高振动电解电容器引入了新的设计特征，例如增强箔/电解质绕组的轴向和径向固定的抗振凹槽外壳。

更高的额定温度是工业和汽车行业推动的另一个关键发展。汽车、商业和工业级高温陶瓷电容器可在 SMD 和 THT 技术中分别在高达 150°C 和 260°C 的温度下工作，利用已知和经过验证的介电技术，例如提供热稳定性的 C0G 和 X7R，电容随时间衰减最小，压电噪声低，ESR和ESL低。

随着 5G 网络的推出以及将出现的服务范围变得更加清晰，应用程序开发人员和解决方案提供商可以利用令人兴奋的机会。特别是，预计将连接到这些网络的设备种类繁多，将从提高组件性能和提供新技术创新到确保对供应链的适当管理等各个层面的组件制造商提出挑战。