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上篇中對於可產生高庫侖力的高密度帶電體的可能性,包括製造方法在內進行了驗證。高密度帶電體能夠製造出來的話,目前應用磁鐵之處則基本上可由高密度帶電體替代。下面就以不使用稀土族金屬的高性能馬達為主,分析幾個應用案例。

發電機

這 裡指的是無磁鐵發電機。具體就是使交替塗佈有正負帶電球體的圓盤旋轉,並以表面與該圓盤平行的狀態設置電極。通過帶電圓盤旋轉,以相反的靜電感應實 現電荷感應。在下圖中,旋轉1圈會產生4次電流相位變化。這時與轉速成比例移動的電荷量就會增加,從而使發電量增加。由於既不需要永久磁鐵也不需要銅線 等,因此可低成本製造。

發電機的原理



另外,還可如下圖所示輕鬆實現多級構造,因此發電量也容易增加。由於無啟動負荷,所以在微風下也可發電。電極數量分割得越細,發電量就越大。

多級發電機的構成



馬達

這裡指的是無磁鐵的馬達。具體是向驅動電極施加脈衝,使交替塗佈有正負帶電球體的圓盤旋轉。驅動所需動力可由庫侖力提供。庫侖引力和庫侖斥力都對旋轉起作用。

馬達的原理

  在帶電馬達的旋轉方向由對電極數量進行細分後使電位旋轉獲得。其中值得關注的是電場驅動這一點。另外,由於沒有機械接觸部分,因此還可實現10萬rpm 以上的高速旋轉。設想只在產生庫侖力時消耗電力。因此存在製造出接近理論極限的高效率馬達的可能性。而且還有望減少熱量的產生。

向馬達驅動電極施加脈衝(向右旋轉)



其課題在於如何將驅動電壓控制在低水準上。通過馬達多極化並增加面積,便可提高轉矩,實現低電壓驅動。而且一塊電極的分割數量越多,轉矩就越高。另外,還可實現只利用斥力的馬達,由於不用擔心放電破壞,因此通過使用1014個/cm3以上電荷濃度的帶電體,便可製造出比使用釹磁鐵的電磁馬達更為強勁的帶電馬達。

帶電馬達的特點總結如下。
·可通過電極數量和施加電壓來控制轉矩
·可通過施加脈衝的頻率來控制轉速
·正反旋轉的控制簡單
·啟動時無過電流流過
·旋轉軸慣性旋轉時成為發電機

上述帶電馬達還有望成為便攜終端使用的超小型馬達。電磁馬達以直徑4mm為最小尺寸,帶電馬達可減至直徑2mm。下圖為超小型馬達的概念圖,驅動用電極設置在馬達圓筒內。超小型電磁馬達的效率會降至20%以下,而帶電馬達的效率不會下降。

超小型馬達的概念圖



另外,在設計帶電馬達時,要確保可承受強大庫侖力的機械強度,並對低電壓驅動進行研究。需要注意使馬達靜止時的控制方法,以及電極、圓盤及轉軸的機械強度。

不過,在利用庫侖引力時,電荷濃度存在最大為1013個/cm3的極限。雖然通過增加面積便可提高功率,但可選擇利用庫侖斥力。也就是說,還可製造只利用斥力的、無放電破壞的馬達。下圖就是只利用斥力的馬達。通過向極性與帶電體相同的電極施加電壓,僅以斥力來驅動。

斥力馬達的原理



另 外,上圖還在右下部列出了帶電體與電極的位置關係。F表示固定電極,M表示旋轉帶電體。從圖中可以看出,是通過固定電極與帶電體搭配的4個組合來產 生斥力。即M1/F2、M2/F5、M3/F8、M4/F11。以該斥力使旋轉板向右旋轉。而且,M1/F3、M2/F6、M3/F9、M4/F12這些 組合之間也會生產斥力。在旋轉板的帶電體部分與固定板的電極發生重疊的瞬間,斥力可能會使旋轉停止。但這時只要在重疊瞬間使電極的電位為零即可解決問題。

 

 



下圖列出了斥力馬達中帶電體和電極板的構造。要想高效利用該構造的斥力,只要像圖中一樣使平行的面之間對置即可。不用說,斥力馬達也可通過多極化來提高功率。

帶電體和電極的構造



3維加速度感測器

這裡指的是可利用庫侖斥力使物體漂浮于空中。由於無需擔心放電破壞,因此能夠製造具有強勁斥力的、大型高靈敏度感測器。這樣便可實現高靈敏度的3D加速度感測器。下圖是2D加速度感測器的示例。在機殼拐角處塗佈帶電體,並在運轉部分的拐角處塗佈同極性的帶電體。

2D加速度感測器的構造



另外,3D加速度感測器如下圖所示在機殼內部放置立方體的運轉部分。採用與3D加速度感測器基本相同的概念在拐角處塗佈帶電體。通過增加拐角處的帶電體,加大內部空間的話,還可檢測很小的加速度。

3D加速度感測器的構造



繼電器

繼電器的構造

繼電器是指通過電磁鐵的力來吸引彈簧,使電接點開關的器件。不過,繼電器通常使用電磁鐵,因此整體體積較大。而通過採用以庫侖力來吸引彈簧的構造,便可縮小繼電器的體積。由於只需使帶電面與電極面對置即可,因此容易實現薄型化。如右圖所示,有望減薄至接點的厚度。

另外,還可向使用磁鐵的多種設備及裝置進行推廣。可考慮應用於帶電線性馬達車、輸送帶等搬運設備、空氣軸承、揚聲器、麥克風等多種領域。而且還有望推廣至利用與磁性流體相同的原理,以膠體包裹帶電粒子表面的流體密封等領域。

結語

在這裡要重申的是,此次提出的「帶電體工程學」與原來的靜電利用方法不同。在製造帶電體時要穩定封入大量電荷。通過封入電荷,可將電荷密度提高至以往方法的1000倍以上,從而獲得增至100萬倍以上的庫侖力。

帶 電體的最大特點是材料便宜且能夠大面積塗佈。因此可利用以往不使用的家間來提高庫侖力。通過加大面積,庫侖力便可產生比磁力更大的力。如果能夠保持 穩定的帶電狀態,就會存在與磁鐵一樣廣泛的應用領域。高效率的馬達及發電機對環保節能領域也很有吸引力。由於是幾乎沒有啟動負荷的發電機,因此可通過風速 只有1m的風來發電。另外,利用帶電體製造自動檔車型的扭矩轉換器的話,還可省去使用油壓的麻煩。

靜電是已經被研究透徹的成熟學科。此次只不過是提出了利用現有技術封入大量電荷的方案。原來的電磁馬達為電流控制,而帶電馬達是電場控制。這就像是雙極電晶體向MOS電晶體的進化。

帶 電體工程學剛剛被提出。帶電體本身還有望發現電荷封入效率更高的材料。但需要非常注意對帶電量、帶電面積·距離,以及驅動電壓等進行設計。特別是充 電和空氣中的離子捕獲對策,是尤為重要的技術訣竅。注入離子的話,隨著帶電量的增加,阻礙離子注入的斥力也會增大。在大量封入電荷方面還有很多未知的領域 即課題。只向球體內注入離子的話,電荷會在球體中局部存在。雖然通過激活處理有望實現均勻分佈,但其效果不得而知。而如果能夠實現均勻分佈的話,便可輕鬆 地進行工作分析。

另一方面,帶電量增加的話,帶電體就會產生強大電場。正帶電體與負帶電體之間還存在超越絕緣破壞強度的臨界帶電量。 不過,絕緣破壞(放電)現象會因前 端是針狀還是面狀而不同。放電是一種對帶電體進行破壞的現象,因此需要充分驗證。另外,相同極性的帶電體之間會產生斥力作用。由於相同極性之間不會生產放 電,因此可通過高離子濃度來提高斥力。不過,斥力過強的話,會使帶電體受到機械性破壞。所以,無論是引力還是斥力,都要求進行適度的帶電量及帶電面積設 計。

作為應用上的第一步,應當先從低負荷的便攜終端用馬達等開始進行開發。原因是有望實現超小型電磁馬達難以達成的低功耗化。我們期待這一新構思能夠推動工程學取得新的發展。(特邀撰稿人:山村 信幸)

引用出處:

 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/53609-20101015.html?ref=ML&start=2

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從液晶面板、觸控螢幕到電子紙、太陽能電池,ITO*曾 被廣泛用作透明電極材料。目 前,替代ITO的新型透明電極材料正逐步走向實用化。其原因在於新材料具有可輕鬆彎曲、有助於降低成本以及光線透過率高等特點。新材料已開始應用於觸控螢 幕,電子紙也成為繼觸控螢幕之後的又一應用領域。在不遠的將來,新材料的應用範圍還有望向太陽能電池及液晶面板領域擴展。最近,已有廠商開始在部分用途中 採用新材料來替代原來的ITO(圖1、圖2)。

*ITO是在氧化銦(In2O3)中添加氧化錫(SnO2)而形成的化合物。英文名稱為Indium Tin Oxide。

普 利司通採用導電性高分子材料替代ITO製作透明電極,並試製出了電子紙,于2009年6月進行了發佈。「我們打算用印刷技術以極低成本來製造又薄又 輕且彎曲時也不會破裂的電子紙。但採用現行的ITO材料,存在過度彎曲時容易破裂的危險」(普利司通)。現行ITO材料無法應用於印刷技術。因此,普利司 通對能夠用印刷技術成膜的、可彎曲的新型透明電極材料進行了各種嘗試。「雖然目前在特性上還不夠充分,但兩年後有望達到實用水準。我們將儘快實現在產品中 的應用」(普利司通)。

紛紛在觸控螢幕中採用新材料

儘管尚未正式發佈,但已有廠商開始在產品上採用新材料作為透明電極。觸控螢幕就是其中之一。據TDK介紹,該公司使用塗佈法成膜的ITO(以下稱塗佈型ITO)製成了ITO薄膜「FLECLEAR」,並且「已得到部分觸控螢幕產品的採用」(該公司)。

實際上,對ITO進行替換的行動今後在觸控螢幕領域有可能迅速推進。觸控螢幕大廠商日本寫真印刷將採用在溶液中摻入微小Ag絲的透明導電性墨水(Ag絲墨)作為投影型靜電容式*觸控螢幕的透明電極材料。雖然應用於產品的具體時間尚未公佈,但日本寫真印刷正在為此與美國風險企業Cambrios Technologies共同開發Ag絲墨。

* 投影型靜電容方式是觸摸感測器使用的檢測方式之一,被稱作Projected Capacitive Type。已被iPhone等採用。通過在印刷線路板及透明薄膜上形成電極圖案,對手指接近而產生的電極間的靜電變化進行檢測。此外,靜電容方式還有表面 型(Surface Capacitive Type)。

新型透明電極材料與原來的ITO相比,光線透過率等特性出色,可輕鬆彎曲,能夠以更低成本進行製造。發揮這些特點的用途不僅僅是觸控螢幕及電子紙。在太陽能電池及液晶面板等領域也有可能獲得良好效果。

其中,在太陽能電池領域,新型透明電極材料的採用今後有望順利推進。太陽能電池有多種方式,利用ITO的是薄膜矽太陽能電池等。

太 陽能電池「要求使用透射率高且方塊電阻值低的透明電極」(產業技術綜合研究所太陽能發電研究中心矽新材料小組研究員鯉田崇)。原因是便於提高太陽能 電池的轉換效率。透射率越高,到達太陽能電池光吸收層的光線量就越多。方塊電阻值越低,就越能夠高效利用由光電轉換產生的電流。

但是要實現在液晶面板領域中的應用,新型透明電極材料也許還需等上很長一段時間。原因是要跨越的門檻較高。尤其是在大螢幕液晶電視等使用的52吋及65吋等液晶面板中,實現起來更非易事。

這 是因為必須要滿足大尺寸玻璃底板的要求。在液晶面板行業,使用第十代玻璃底板的大尺寸面板已于2009年內開始生產。當然,這些液晶面板所使用的 ITO,其靶材也達到了第十代玻璃底板的要求,而且還在為提高液晶面板成品率而不斷優化。在這種情況下,缺乏實際業績的新材料短期內很難替代現有的 ITO。對新材料而言,今後要做到的是,在證實通過印刷技術等能夠大幅降低成本的基礎上,建立面向大尺寸面板的大規模生產體制。在完成這些工作之後,新型 透明電極材料替代ITO便指日可待了(圖4)。(未完待續,記者:根津 禎)  



已實用化或正以實用化為目標進行開發的新材料主要有5種。除了前面提到的塗佈型ITO、Ag絲墨及導電性高分子之外,還有ZnO及Ag絲。

這些材料具有的共同特點大致有四:①柔軟及彎曲性出色,②色調好,③易降低成本,④形成透明電極的基材選擇自由度高(表1)。

表1:ITO薄膜與新型透明電極材料的比較
數值均為代表性數值。新型透明電極材料中,在實際產品上採用的時間按早晚排列。各材料的優點標為綠色。(點擊放大)



① 中提到的柔軟性及彎曲性越出色,就越能適用於具有曲面的立體形狀以及自由彎曲的用途。可實現多次觸摸也不易破裂的觸控螢幕,以及可彎曲的電子紙。而 已有的ITO存在過度彎曲時存在發生破裂的危險。比如,「厚度約100μm的ITO薄膜,不會破裂的極限是曲率半徑為6mm左右」(日本觸控螢幕研究所代 表董事社長三谷雄二)。

而新材料不同,5種材料均顯示出了超過已有ITO的柔軟性及彎曲性。比如,Cambrios公司的Ag絲墨「即使在半徑為4mm的圓棒上纏繞多少圈也不會發生破裂」(Cambrios銷售代理商住友商事)。

色調好

②中提到的色調好的特點是指接近無色。換句話說,就是光透射率因波長不同而引起的變化較少,透射光譜幾乎為平坦狀態。越是無色就越容易在螢幕上忠實再現顏色。

被 觸控螢幕用得最多的要屬以樹脂為基材的ITO薄膜,其透射率在500n~550nm以下的波長區域時會下降,看上去顯黃色或茶色。其原因在於,為了 防止薄膜受熱劣化,將ITO的成膜溫度控制在了低達數十℃的水準。在數十℃的溫度環境下進行ITO成膜時,ITO不會完全結晶化,而呈現非晶質狀態。因為 ITO的結晶化溫度高達200℃左右。非晶化的ITO難以透射藍色等短波長的光。結果就是看上去顯黃色。

圖5:在短波長一側透射率較高的ZnO
ZnO與ITO相比,其在短波長區域的光透射率較高。圖中列出了吉奧馬科技在PET上成膜的、注入Ga的ZnO(GZO)與原來的ITO進行全光線透射率比較的結果。(本圖由《日經電子》根據吉奧馬科技的資料製成)

而 5種新材料中除導電性高分子外,其他4種均為近無色狀態。比如,ZnO與ITO相比,其在短波長區域的透射率較高(圖5)。導電性高分子因材料各異 而特性稍有不同,大多發淡藍色。儘管如此,與ITO薄膜相比,導電性高分子的情況仍在不斷改善,已在550nm以下波長區域實現較高光透射率。

目標是成本減至ITO的一半

③中提及的與已有ITO相比,新材料易於降低成本的理由改變了製造方法及材料。5種新材料的製造方法大致可分為兩種。一種是基於印刷技術的濕式工藝,另一種是以濺鍍為代表的乾式工藝。

可用濕式工藝成膜的是塗佈型ITO、Ag絲墨、導電性高分子及Ag絲。均可利用印刷技術輕鬆降低製造成本。比如,利用印刷技術製造Ag絲的大日本印刷表示,其「目標是將成本減至ITO薄膜的一半」。

利 用乾式工藝製造的是ZnO。ZnO在利用濺鍍這一點上與已有ITO相同。不過,由於可在常溫下成膜,因此與在數十℃以上高溫下成膜的ITO相比,可 輕鬆降低製造成本。另外,從原料來看,ZnO所使用的Zn,其產量要高於ITO所使用的In,因此還可降低材料成本。「某製造裝置廠商在推算後表示,可將 成本降低至ITO的約一半」(日本高知工科大學綜合研究所材料設計中心負責人山本哲也教授)注1)

注1)不過,也有材料成本比ITO高的情況。比如TDK的塗佈型ITO薄膜,其ITO的膜厚達到1μm,是普通ITO的25~50倍。因此材料成本會上升。

基材的選擇性高

④中提及的成膜基材的選擇無限制的優點,可應用於在光學特性出色的特殊基材上成膜,可用於要求高畫質的觸控螢幕及電子紙等。

圖6:可輕鬆提高透射率的塗佈型ITO
TDK利用塗佈型ITO研製出ITO薄膜「FLECLEAR」,可實現產品化的性能指標範圍較大(a)。因為採用的是固定ITO微粒子後再使之轉印並黏合 在基材上的方法(b)。由於與利用濺鍍法製造的原有ITO薄膜相比層數較少,因此可輕鬆提高透射率。(本圖由《日經電子》根據TDK的資料製成)(點擊放 大)

TDK的涂型ITO被觸控螢幕產品採用就得益於這一優點(圖6)。從已有ITO薄膜來看,其基材即薄膜的厚度為300μ~400μm以下,而TDK的塗布型ITO在厚達1~10cm的基材上也可形成。能夠在較厚基材上形成ITO膜是因為可在常溫下成膜注2)。在變更基材時,只需改換對ITO層和基材進行接合的黏合層材料即可。(未完待續,記者:根津 禎)

注2)製造方法如下。首先在薄膜上塗佈用有機黏合劑固定的ITO微粒子。然後再以卷到卷方式將薄膜上的ITO轉印到基材上進行成膜。由於是在常溫下進行成膜,所以基材與ITO膜之間不會產生很強的熱應力,ITO不易發生破裂。因此還可在較厚基材上塗佈。

前面提到的①~④是5種新材料都具有的共同特點。而在形成透明電極後的光透射率和方塊電阻值方面,5種新材料間卻存在著特性上的差異。

一般而言,光線透射率與方塊電阻值存在此消彼長的關係。為了降低方塊電阻而加厚導電膜的話,光線就會很難透過,透射率會隨之下降。相反,為了提高光線透射率而減薄導電膜的話,方塊電阻值就會上升。

圖7:將Ag絲摻入溶液中以確保導電性
Cambrios公司的透明電極材料通過在溶液(墨水)中摻入直徑為nm級的Ag絲,獲得了導電性。該公司首先致力的是觸控螢幕用途。(照片由Cambrios公司提供)

5 種新材料可實現與已有ITO同等或以上的高透射率及低方塊電阻值。其中,透射率尤其高的是Ag絲墨(圖7)。從Cambrios公司塗佈有Ag絲墨 的薄膜產品來看,方塊電阻值為250Ω/□的品種,其全光線透射率高達91%以上。而普通ITO薄膜的話,在同等程度的方塊電阻值下,其全光線透射率僅為 88%左右。要想實現超過90%的透射率,就必須使用防反射膜等,成本會因此而上升。而Ag絲以外的其他新材料在250~300Ω/□時的透射率與已有 ITO為同等程度。

5種新材料中方塊電阻值最低的是Ag絲。從可見光區域的光透射率達到80%以上的產品來看,大日本印刷的品種可實現0.1Ω/□、富士軟片的品種可實現0.2Ω/□的極低方塊電阻(圖8)。這一方塊電阻值水準相當於已有ITO薄膜的1/10以下注2)。Ag絲以外的其他新材料的方塊電阻值幾乎與已有ITO為同等程度。(未完待續,記者:根津 禎)

注2)製造方法如下。首先在薄膜上塗佈用有機黏合劑固定的ITO微粒子。然後以卷到卷方式將薄膜上的ITO轉印到基材上進行成膜。由於是在常溫下進行成膜,所以基材與ITO膜之間不會產生很強的熱應力,ITO不易發生破裂。因此還可在較厚基材上塗佈。

圖8:印刷Ag絲用作透明電極
還有廠商嘗試用Ag絲在薄膜上印刷圖案來作為透電極使用。這些廠商包括大日本印刷和富士軟片。設想用於觸控螢幕、電子紙及太陽能電池等廣泛用途。(照片中(a)為大日本印刷的示例)


在新材料中,光透射率及方塊電阻值等特性「最近獲得迅速改善」(眾多技術人員)的是導電性高分子。其中,PEDOT(聚乙撐二氧噻吩)類導電性高分子的特性近幾年更是得到大幅提高注A-1)

隨 著性能的提高,導電性高分子被實際應用於電子器件試製用途的事例也在增加。比如,普利司通在2009年6月發表的電子紙試製品上就採用了PEDOT 類高分子(圖A-1)。該公司此次採用導電性高子的理由是在可使用印刷技術且彎曲性出色的材料中,「該材料可在某種程度上同時確保高透射率和低方塊電阻 值」(普利司通)。

注A-1)三洋電機與東京工業大學教授山本隆一組成的研究小組于2009年3月共同試製完成了導電率高達 1200S/cm以上的PEDOT類導電性高分 子。使用該高分子製造厚度為120nm的透明導電膜後顯示,方塊電阻值僅為約68Ω/□。不過,波長550nm的光的透射率只有約75%,尚未達到實用水 準。山梨大學研究所醫學工學綜合研究部的嚴虎等人則于2009年5月試製出了同時確保了透明性和導電性的PEDOT類導電性高分子。方塊電阻值在可瞄準觸 控螢幕用途的244Ω/□時,全光線透射率達到了與ITO薄膜相當的約89%。

圖A-1:利用導電性高分子試製的電子紙
普利司通試製出了透明電極採用導電性高分子的電子紙(a)。採用的導電性高分子不僅波長500nm以下的光的透射率比ITO出色,而且透射率不管波長如何 均為基本固定狀態(b)。方塊電阻值為300~400Ω/□,波長550nm的光的透射率為86%,達到了實用水準(c)。(本圖由《日經電子》根據普利 司通的資料製成)(點擊放大)



普 利司通採用的導電性高分子的方塊電阻值為300~400Ω/□,全光線透射率為86%。在該公司採用「電子粉流體」的電子紙(粒子移動型)上,「足 以工作」(普利司通)。這是因為只在切換顯示時才流過電流,導電性要求示並不高的緣故。試製的電子紙的解析度為82dpi,「與目前正在面向價格標籤用途 進行量產的電子紙為同等程度」(普利司通)。

普利司通預計導電性分子的特性今後還將進一步提高,「方塊電阻值遲早會降至與ITO匹敵的數Ω/□水準」。該公司表示已經獲得了透射率為86%、方塊電阻值為200Ω/□的導電性高分子。(全文完,記者:根津 禎)

引用出處:

 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/elec/53864-20101101.html

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日本模具企業的第三項魅力即速度。這是指以超過以往的速度完成模具,縮短向客戶供貨前的前導時間。這樣,日本企業便可比中國企業更快地向市場投放產品,從而不失去銷售產品的機會。

為了縮短模具完成前所耗費的加工時間,松野模具製造所(總部:大阪府東大阪市)使用了5軸同步控制加工中心(MC)。該公司利用僅為原來一半的時間,製造出了成型樹脂製汽車音響面板的模具(圖8)。

與 3軸控制的通用MC相比,5軸同步控制MC的模具切割(傾斜)自由度增加,可更靈活地設定球頭立銑刀等刀具對模具的姿態。這樣一來,刀具便可到達通 用MC無法切削的、對空穴進行加工的較深形狀的部分,因此能夠通過直接切削來成型。而使用原來的放電加工的話,則無法成型。

松野模具利 用5軸同步控制MC來加工模具的原因是希望減少比切削更耗時間的放電加工。以往在製造對汽車音響面板進行成型的模具時,通常是在使用一台通 用MC對放電加工所需要的石墨制及銅制電極進行切削的同時,使用另一台通用MC對模具進行粗加工(圖9)。然後再使用經切削製成的電極,對粗加工後的模具 進行放電加工。這種方式不僅電極切削時間遠遠長于模具的粗加工,而且放電加工也需要很長時間。此外,放電加工還會在模具的表面形成硬化層,需要通過後程序 進行打磨。

為了縮短加工時間,松野模具使用5軸同步控制MC盡量通過切削來處理模具。憑藉這一手段,簡化了電極的形狀,並減小了放電 加工的比例。結果,從新型的 汽車音響用模具的加工時間來看,連同製作CAM數據和加工準備的時間在內,合計只需約150小時。而原來則需要300小時左右。而且,加工時間的縮短還可 使模具的加工成本下降,「一件模具有望降低3成左右」(該公司解說員)。

松野模具今後的目標是「無放電加工」。如果能夠徹底去掉放電 加工的話,至少可以省去電極。由於能夠用一台5軸同步控制MC來取代三台工具機(兩台通用 MC和一台放電加工機),因此還可減少工具機的費用。而且還可省去客戶所要求的電極檢驗工作。此外,由於在工具機上固定工件的次數(加工準備的次數)只需 一次即可,因此還可高精度地完成模具。

但同時也存在問題。使用5軸控制MC時要準備複雜的CAM數據,汽車音響用模具「需要一名操作人員用80小時來完成」(上述解說員)。而且刀具的種類也會增加。但儘管如此,這種方式對提高供貨前的速度仍是有效的。

精加工時間減少4成

 



大隈開發出了以縮短供貨期為目的的門型MC「MCR-H(Hyper)」,並試製出了汽車週邊側板的模具。通過高速且高精度地切削模具,減輕了人工打磨作業的負擔。結果將模具的精加工時間縮短到了原來的6成(圖10)。

大隈從日本汽車廠商得到2L排量級車型的實車數據後,根據這些數據製造了模具。雖然汽車廠商不會在量產時使用該模具,但大隈仍試製了實物模具。

切 削使用的MC在X軸和Y軸上採用線性馬達,將最大切削進給速度提高到了30m/分。此外還配備了在極力減少發熱的同時通過預測餘熱的影響來進行修正 的「Thermo-Friendly Concept」功能。這樣一來,儘管是以高速對模具進行切削,但模具表面仍實現了出色的加工精度。

模 具的材質為灰口鑄鐵FC250,尺寸為3345×805×1290mm。使用直徑為30mm的球頭立銑刀,在轉速為3萬rpm、切削進給速度為 21m/分、切入量為0.35mm、週期進給量(Pick Feed,相鄰刀具中心的軌跡距離)為0.35mm的切削條件下,對模具表面進行了加工。之後進行了輕度的人工打磨。

憑藉上述措施,大隈將包括MC切削和人工打磨在內的加工時間縮短到了28小時52分。而以使用滾珠螺桿的MC進行切削之後再以人工仔細打磨的現行加工方式則需要約45個小時。這樣,模具的總加工時間便縮短到了128小時零5分鐘。(未完待續,記者:近岡 裕)

引用出處:

 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/digi/53783-20101027.html?start=1

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【撰文/邱啟紋 動腦編輯部】

如果,你在旅途中突然與愛人吵架了,決定要把一間房間隔成兩半,或者是想在古蹟內舉辦一場浪漫婚禮,外加十幾頭大象作陪?

如果,你對市面上的任何一個包包都不滿意,想訂做從皮帶、扣環、鉚釘、線、皮革材料,到名字、文字、圖案等全都量身打造的專屬手提包?

如果,你是個超級鐵道迷,想入住一間房內貼滿各式電車海報,設有大型鐵道模型,打開窗戶就能看到鐵道風景的鐵道客房?

以上這些看似不太可能完成的白日夢,只要你願意付錢,許多企業都能幫你辦到!因為替每位客人量身打造的商品或服務客製化的「專製時代」來了!

 




根據i.Q線上調查網2009年估計,台灣有高達63%的民眾會為了「紀念價值」購買特別設計的商品;56%的民眾期望購買「獨一無二」的禮品,來 表現消費者的風格與品味。值得注意的是,有超過兩成(21%)的民眾表示,未來規劃禮贈品時會以獨特的商品為優先考量。除了贈送他人,一般人犒賞自己時, 也會選擇專屬於自己的客製商品或服務。

這 幾年台灣各行各業市場進入成熟化,由於同類商品過多,競爭激烈,當大部分產品或服務大同小異時,很難再刺激購買。於是,從各種不同的小眾身上,找 尋任何可以滿足身心需求的市場機會,成為行銷人關心的課題。有些客製化服務還不只是針對年收千萬以上的少數菁英,甚至金字塔底層的市井小民,也能獲得貼心 的服務。

挖掘需求 使命必達

換句話說,「專製」就是針對不同的消費族群,提供不同的產品或服務,來取代過去用大量生產,一樣米養百樣人的模式。譬如,美國的沃斯堡科學與歷史博 物館,就發現歐美有一群人對創下高收視率的電視節目《CSI犯罪現場》非常入迷,於是結合了電視製片業、科學家、法醫、和展覽設計公司等,推出了「CSI 犯罪調查展」,在歐美各地成功吸引了1,500萬參與人次,台灣也吸引北高民眾熱烈參與。

但 如果你找不到如此特別的族群需求,累積大量的消費紀錄,也能在資訊裡挖出黃金。早期的專製服務在金融業、保險業、電信業、汽車業做最多。現在,任 何產業只要能仔細的紀錄消費金額、地點、品項等基本資料,並透過不斷地分析、整理、過濾,都能規劃客製化商品與服務。近兩年來的內容比對(content match)、語意分析和搜尋技術也變得愈來愈精準,可快速幫企業用最節省成本的方式,找出貢獻度最高的客戶。

為 了累積長期、大量的消費者資料,因此一套能鼓勵消費者加入會員的機制就變得更重要。奧美互動董事總經理張志浩表示,只要設計的內容是有策略、有規 劃的,給消費者實質的好處,如紅利集點、優待券,就能卸除消費者的心防,說服他們留下正確的基本資料。他也建議,企業不要為會員而會員、為登入而登入,拿 到了資料後如果不做任何的分析,只是蒐集名單,甚至販賣名單,不但無法累積品牌資產,也會讓消費者對品牌失去信任。拿到資料後的長期維護,深入挖礦非常重 要。

切割族群 面面俱到

有了基本的消費資料後,第一個動作是將消費者分類,按貢獻度來歸類。舉例來說,貢獻度最高、購買頻率最高的這群人,是為品牌帶來80%獲益的頂級 VIP客戶,值得品牌做最多投資,針對他們的個人需求,可提供一對一的專屬服務。這群人有錢、挑剔、消費時間有限、看待事物有一套自己獨特的標準,必須派 出最專業、對產品瞭解最深、敏感度最高的銷售人員來服務他們,在最短的時間內滿足他們的需求。

第二順位,針對購買頻率低、消費金額高的族群。消費金額高,代表他們對品牌有一定的好感度,多花心思,提供他們更好的優惠,讓他們看見消費帶來的好處,鞏固忠誠度,並鼓勵他們使用更高檔的服務,就有機會將他們轉換為貢獻度最高的頂級VIP。

如果還有餘力,第三順位才會是購買頻率高、消費金額低的人。這群人對價格很敏感,就利用促銷來吸引他們。至於剩下那群購買次數少、消費金額低的族群,則可以考慮捨棄,透過每一次的活動,過濾掉無意義的名單,節省溝通成本。

本期《動腦》不僅介紹了美國運通、永慶房屋如何打動頂級消費者,也介紹了歐美精品業、服飾業、百貨業讓頂級客層死心塌地的訣竅,和日本餐廳、旅館業打動特殊族群的秘方,希望能帶給打算進入專製市場的行銷人,一些實用的創意。

【本期完整內容請見《動腦》2010年9月號】

 

引用出處: 

 

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ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

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全世界都在拚命發展電動車!

一向以汽車工業為發展重點的美國,三大汽車廠2007-2009年產/銷量下降近50%,這個驚人的數字,促使美國總統歐巴馬在上任之後,即宣布以24億美元支持電動車發展,預估2015年,達到市場上有100萬輛油電混合車的規模。

場景移至亞洲,日本已開始販售Mitsubishi iMiEV,由政府提供減免汽車稅的優惠措施,預計在2050年時,可以將溫室氣體排放量減低一半;台灣首部自主車廠納智捷(LUXGEN)研發的 LUXGEN EV+休旅電動車,也希望在全球電動車市場掙得一席之地。韓國、歐盟、中國大陸…等,各國莫不以發展環保車作為在石油世紀終結、百年汽車工業產業歸零,能 在鳴槍起跑時搶得先機的重點產業。

環保意識高漲 電動車大行其道

「以同樣車種計算,電動車比汽油引擎車能源提升42%、CO2減排改善32%」,工研院機械所副所長王漢英表示,哥本哈根會議之後,環保意識高漲,這也是促成電動車產業蓬勃發展的關鍵。

6月29日,美國近半世紀以來的第一家汽車製造商,在Nasdaq掛牌交易。這家公司就是顛覆「電動車跑不快」的刻板印象、一上場就推出電動跑車的Tesla Motors(特斯拉汽車)。

酷炫電動跑車的魅力席捲全世界的有錢人,也掀起了電動車的風潮。特斯拉從開張至今的6年之間,沒有一季賺錢,累計虧損達2.9億美元,但上市第一天的股價漲幅高達40.5%。她的IPO是個風向球,展現投資人對電動車的高度興趣。

「電動車可能重啟一個綠色工業革命!」研究電動車多年的台大機械工程學系教授鄭榮和說。

如果有一個產品,要用到20幾個微處理器、以10個作業系統和軟體程式控制所有功能、客戶可以在任何地方和總部連線,檢查產品的工作性能,而且,只要有插座的地方,就可以充電,你猜它是個高科技產品,還是一部車子?

這 就是電動車顛覆傳統的地方。電動車把汽油車的引擎、變速箱、油箱、水箱、排氣管、觸媒轉換器拿掉,裝上伺服馬達、電池和複雜的電控系統之後,它不 再是汽車,而是一項高科技的創新應用。 位於矽谷的特斯拉,藉著這個以科技孵化的產物,改寫遊戲規則,逼著百年汽車巨人,統統回到同一個起跑點。而這個新的起跑點,對台灣極為有利。

「打開電控系統,裡面都是台灣很熟悉的IC板和電子零件。」納智捷汽車公司副董事長陳國榮說,「汽車電子將占全車產值比重將超過40%,電動車高達7成以上。」

對於遲遲做不出內燃機引擎,卻在資通訊領域浸淫30年、車用電機電子產值已經超過千億的台灣業者來說,電動車所捨棄的,是台灣的弱點,它所強調的,正好是我們的強項。

汽車電子占七成 台灣廠商優勢所在

也正因為如此,向來與矽谷的科技業合作密切的台灣,和義大利設計界一起,被選為特斯拉供應鏈的鐵三角,讓台灣業者的技術能力,得到最實在的背書。經過幾年的同步研發,台灣公準製造的行車控制器、富田電機製造的馬達引擎,和特斯拉的拉風跑車,一起登上國際舞台。

無獨有偶,7月17日,行政院長吳敦義親自到訪位於新店裕隆汽車總部,和董事長嚴凱泰,一左一右如雙星拱月般,站在一張銀色車罩的兩旁。車罩下等著 被揭幕的,是全世界第一部智慧型電池電動休旅車 ─ LUXGEN(納智捷)。這部七人座車從0加速到100公里只需8.6秒、最高時速達145公里。在尖峰時間充電,也只需約80元的電費,充滿電可以從台 北跑到高雄。

納智捷的誕生,說明了台灣不僅供應關鍵零組件,給國際級的電動車業者,也對電動車品牌市場躍躍欲試。

目前國際上的電動車,包括特斯拉的Roadster、BMW 的Mini E、三菱的 iMiEV、日產的Leaf、裕隆的LUXGEN和Tobe等幾款,都還在試產或小量生產的階段。特斯拉每天只能製造3輛電動車,和汽車業日產數千輛的規 模,根本不能比。2008年上市的Roadster到今年7月為止,全球交貨才剛滿1,200輛。

「若是年產量不到10,000輛,就不算是真正的量產;這也是全世界都還在非常努力地角逐『量產電動車』市場的原因。真正具決定性影響力的『老大』,還沒有出現。」工研院機械所智慧車輛技術組副組長張念慈說。

這就是為什麼大陸當局提出「十三城千輛」電動車計畫時,「這些外國廠商看到,口水都流下來了!」鄭榮和生動的比劃著。

中國大陸從2010年開始,連續3年,每年選定13座示範城市,每座城市增加1,000輛油電混合型、電池型公共運輸電動車。這樣每年1萬3000輛電動車的計畫性需求,「有個更深的意義:(中國大陸)很可能定義全世界電動車的規格。」納智捷汽車公司行銷協理李昌益說。

重新定義車規格 看見台灣機會

定義電動車規格標準,不但是中國當局的目標,也是台灣業者的機會。台灣發展汽車工業50年,礙於內需市場胃納過小,撐不起自有品牌。而與大陸接軌的業者,有機會學習制定市場規格和系統整合、建構營運及服務模式,並以此為發展腹地,進而在全球電動車產業占有一席之地。

過去幾十年以來,台灣已經從設計、製造3C產品,累積相當深厚的電源管理、電池模組、材料等技術。部分領導業者已經有能力放大、衍伸、深化3C產品 的電源管理、馬達控制和機電整合能力,供應給電動車。在電池技術上著墨的公司也相當可觀。尤其值得一提的是:在鋰鐵電池最上游的關鍵材料,已經有長園、尚 志等獨步全球的業者出線,連日本車廠都來洽詢。

在電動馬達方面,除了東元、大同這些大型馬達業者之外,台中附近有不少中小型的馬達工廠,因為工具機產業興起,已經被多樣少量的馬達訂單,磨練出一 身靈活彈性的好功夫,正好符合電動車的需要。特斯拉電動車的馬達動力系統中,約有近9成零件,是由富田、公準和高力等台灣業者供應的。

「整車不是台灣業者的強項,少量多樣的零組件供應,才是台灣的機會。」王漢英進一步分析,受限於電池的速率及效能,電動車的價格居高不下。地狹人 稠、南北距離短、氣候適宜的台灣,相當適合作為電動車零組件的最佳試驗場所,他也預估,在10年內,電動車價格的降幅可達1/3,甚至只有1/7的售價, 價格下降後,市場規模自然可以進一步擴大。

對台灣業者而言,電動車的機會,和過去以量產優勢進入手機或IT產業都不一樣。若能在新興產業發展初期,就跟著重要廠商卡入產業鏈中的關鍵性角色, 才能參與產業成長、規格制定的機會。只要電動車產業持續成長,台灣業者就有機會成為全球電動車關鍵技術的研發和輸出中心之一,甚至建立知名品牌,成為電動 車長期成長趨勢之下的贏家。

【完整內容請見《創新發現誌》ideas 2010年9月號】

 

引用出處: 

 

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【文/黎煥中、林立綺、秦振家】

(圖/創新發現誌)

全 球現行醫療體系,正面臨著在人力不足情形下的轉型及提升服務品質的壓力。由聯合國世界衛生組織日前所公布的2010年《世界衛生統計》來 看,2000至2009年護理和助產人員平均密度比例最高的是歐洲地區,每萬人口55人;最低的非洲和東南亞卻僅有每萬人口11人。而在台灣,根據中華民 國護理師護士公會聯合會的今年8月份統計,台閩地區護理人員領照人員為218,473人,但執業人數僅131,239人,實際執業率只有6成左右。這些統 計正顯示由於護病比率過低而導致護理人員工時延長,影響醫療品質的問題浮現。

除了人力資源匱乏的問題之外,近年台灣全民健保的財務狀況並不好,該如何兼顧保持良好醫療品質與解決健保財務困難成為大家關心的議題。然而在討論全 民健康議題時,是否只有二代健保的開源方案(漲保費),有沒有其他的節流方案或提升效率的方案可以解決這些問題?接著我們將到世界各地,了解美國、台灣、 中國及澳洲,針對醫療基礎建設及人力資源分配,所提出的醫療照護創新應用服務解決方案。

美國的人口快速老化,已使得醫療照護出現供需失衡。據統計,現階段在美國醫院的加護病房病人中,有38%年齡超過65歲以上,到了2030年,老年 人口占20%,耗用醫療支出將達50%。醫療照護供需比平均為1.5:1000,也就是1000位病人僅有1.5位醫護人員照顧。到2010年,有40% 的護士年齡超過50歲,意謂著照護人力資源將非常缺乏。

美國加州巴爾的摩市有2位醫生提出創新的想法,於1998年設立VISICU 公司,以10年時間發展出一套電子加護病房(eICU)的遠距醫療觀察諮詢系統。這套系統好比是醫師的千里眼,在遠端的醫生可以同時監控不同地區醫院、不 同樓層中的病患。其功能就類似都市交通控制中心管控都市道路交通狀態一般,透過監控螢幕的畫面,緊密地監控著所有車流量及交通狀況的資訊與狀態。

遠距加護病房服務 降低美國病患死亡率達25%

透過這套系統,eICU病情管制中心(值班中心)能夠監控所有病患、病房的資訊與狀態。藉由遠距值班中心站裡的螢幕,專業醫事人員可監控病患的診療 過程、病情進展、病程記錄和重要的心跳、血壓等生命跡象。監監控人員在遠距值班中心站裡就能夠在遠處觀察到病患的病情,從而提醒在地醫護人員注意病人的任 何問題。此一遠距監控打破時間、空間與人力的限制,發展並提供像是便利商店般不間斷的遠距監控與服務。

目前該公司每年監看全美30州共250家醫院,以及超過30萬名病患之病情,照護人力比高達1:120。其實際的成效,可降低病患死亡率達25%。 由於其優越的成效,VISICU公司在2006年於NASDAQ上市後,2008年就被Philips公司以4億美金收購。目前已有超過100萬位病患為 這項創新節流方案受惠。

不僅是美國,台灣人口也同樣面臨著老年化趨勢。根據內政部2009年統計,65歲以上高齡人口占總人口數突破10%,人口超過245萬人,20年後 更將增加到500萬人。目前國內醫院的加護病房收費高昂、不易管理,加護病房病床數雖占醫院總病床數10%,支出費用卻達醫院成本的30%。此外,加護病 房需要多種醫療照護專業人力協同合作,但也同時因任務繁重,面臨著人員短缺和高流動率問題(約在20%~30%)。國內重症醫療專業人力資源有限,人才養 成非短時間內可達成,在趕不及人口老化的速度狀況下,屆時稀少的重症醫療專業人力資源在照護人力比拉大後,該如何維持一致水準的醫療品質成為一大挑戰。 台灣以中小型醫院居多,然而中小型醫院的IT人力與管理資源不足,也相當欠缺資深專業的醫師。此外,部分醫院朝向體系化發展,如長庚體系、北醫體系、彰基 體系、署立體系、台大體系、榮總體系、聯新國際體系等,因為多分院的管理考量,必須解決整合、降低支出與有效控管等問題。

以雲端解決中小型醫院資源不足問題

針對這些醫療體系的管理問題,緯創軟體與資策會創研所合作,共同推動台灣專屬的智慧醫療雲端服務,目標以中小型醫院及體系醫院私有雲 (Private Cloud)的IT委外服務與系統解決方案為發展範疇。運用雲端運算技術,「端」的部分是連結醫療儀器設備與醫院醫療資訊系統,而「雲」的部分是進行及 時、海量的病患臨床資料收集與整合分析,提供完整與及時醫療資訊情報給醫療照護人員,及早發現問題,進行診斷治療。提昇醫院內病患病人安全,實現疾病預 防,降低醫療支出之最終目標。

像是在執行層面,以往護理人員需要花費很多時間進行記錄的抄寫,但如利用智慧醫療雲端服務,透過自動連線儀器蒐集病患資訊,並與醫院資訊系統整合, 節省醫護人員的作業處理時間,使其可更專注地把時間花費在更重要的照護病患上面。在後台部份則可即時處理大量的電子病歷資料,並透過資策會創研所的臨床智 慧醫療分析軟體,進行資料數據的整合分析與產生個人化的醫療分析建議。除了不會遺漏病情資訊外,更可支援醫師對大量病患進行即時與迅速地個人化病情分析。

在「雲端病況情報室」中,受過訓練的專業值班室人員,透過多螢幕的病患病情指標監控狀態,利用整合過的病情分析監控資訊。情報室裡就像是股票交易室 一樣,有著多個螢幕,顯示來自於各個不同地方、病患、疾病、病情數值的相關資訊與分析數據。經過軟體分析與處理之後,專業值班室人員可以了解這些資訊所顯 示的意義,如知道哪個地區、哪一家醫院、哪一個病床、哪一個病患、目前是哪個ICU病情指標,目前屬於病情轉好還是轉壞?若有病情變化時,應該通知哪一位 人員對傳送過來的病情進行資料分析。

專業的醫護人員可透過系統獲得病患所有整合資訊與病情分析,在遠處隨時也可以在合法授權的安全管控與機制下,於雲端獲得相關資訊。如此一來,使得專業醫師可及時獲得最重要的病患資訊,並有效地提供醫療的專業諮詢建議。

創新服務將使得台灣專業醫療人員不足或是缺乏的地區透過遠距諮詢,獲得第二專家的專業意見,有助於對病患的病情掌控與處置;並能在夜間醫護人員最為 缺乏的時段,提供不間斷的即時資料收集、整合分析與病情警示通知。如此一來,就不會因為醫療資源落後或是夜間醫護人員不足,而對病患的照護打折扣,使每個 病患都獲得平等而良好的醫療照護服務。

《他山之石—中國篇》3年8500億人民幣 打造中國個人健康雲服務基礎

為了改善中國民眾的健康,中國衛生部自2008年起宣布推動「健康中國2020」計畫,首期3年計畫「2009─2011年深化醫藥衛生體制改革實 施方案」就預計投入8,500億人民幣,強化5項改革措施,包括基本醫療保障制度、基本藥物制度、基層醫療衛生服務體系、基本公共衛生服務逐步均等化和公 立醫院改革等。對資通訊業者而言,可預期的是這些基礎建設及應用服務背後所隱藏的龐大商機。

曾經在1980年代就成功設計出超級電腦,成為美國《時代雜誌(TIME)》封面故事人物,在國際享有崇高地位的北京科為民康信息科技有限公司董事 長陳世卿,6年前到中國開始新的創業之旅,從2006年初開始大力推動中國醫療雲發展,解決中國民眾在醫療方面的三難:貴、煩、難;醫療費高為貴、重複檢 查為煩、醫療資源不足為難;而這些都是醫療資源分配不均所產生的問題。而地理幅員廣大、城鄉差距及醫院間的資訊互通,都是中國推動醫療均等化的困難所在。 陳世卿的目標是打造出以醫療雲為核心,兼具商業及公益性質,讓所有醫療資訊互通的全民健康保障系統。

較為富裕的中國都會區,如上海和北京等地的醫療資源充足,從10年前開始,在單獨推廣醫院內部的醫療數位化上就已有一定成就,目前在推動的則是醫院 之間彼此的資訊互通能力。為了拉近城鄉之間的醫療資源差距,陳世卿在河北、內蒙、甘肅等地已開始推動醫療雲的試驗服務,2010年開始更將擴展至山東、江 蘇、四川、雲南、青海和新疆等地,以服務西部的農村及少數民族區域為主。

對於推動中國醫療雲應用服務的目標和步驟,陳世卿表示有4項重要推動標的,分別是醫院間的資訊互通、城市與農村共享醫療資源、醫療保險制度建立和建 立全國性的健康保健系統。陳世卿的目標,就是建立起一個結合各級醫療體系的完善醫療雲系統,利用醫療儀器蒐集個人健康訊息,並將個人所有的就醫、用藥等資 訊儲存於雲端,一輩子都能跟著人走。

這個跨越現有醫療體系界限的全國性個人健康檔案系統,對陳世卿來說,是真正能提高中國民眾健康水準的基礎建設。要在2020年達到這個夢想,陳世卿 說明,第一步就是要建立起醫院間的資訊互通能力,在醫院之間的病患資訊無法流通時,病患在轉診時必須一而再再而三的重複檢查相同項目,只為了取得差不多結 果的檢測報告。陳世卿認為,必須以系統停止病患的寶貴診斷時間耗費,以及醫生及其他醫療人員的時間與檢測資源的無效耗用。

第二步則是讓城市和農村的醫療資源得以共享,弭平城鄉之間三級醫療體系(縣、鄉、村)的差距。透過ICT的力量,以遠距教學及網路資源共享人力及知 識資源,以提升醫院和醫生品質。第三步是在制度面建立起健保互惠系統,讓人民有錢看病。這個新式的農村合作醫療保險,與台灣同樣是由政府與民眾共同負擔, 目前覆蓋率已近85%,讓大多數的農村民眾可以降低醫療費用的負擔。

透過前三個基礎,接著就是能夠達到陳世卿理想中殺手級創新應用服務,也就是第四步,建立起能夠達到預防保健目的及緊急救護目標,涵括所有個人健康檔 案的健康保障系統。陳世卿強調,這是具有中國特色,能夠提供海量人口基本健康保障的一套系統。這套系統可以跨醫療體系,結合醫療儀器及村醫系統,讓所有人 都能把個人健康訊息儲存在雲端系統當中。有了蒐集來的大量統計資料,就能夠統計出疾病的分布情形,協助政府進行特定區域或是特定季節的疾病預防或因應對 策,建立健康預警通報系統。

對全球醫療體系的不足,陳世卿觀察,美國目前完全採市場導向,富人可以付高額享受頂級的醫療服務;中產階級的私人醫療保險費用提高,但品質服務並未 以相同的水準提升;但美國全國則有將近3,000萬人沒有醫療保險,對健康的保障不足。再以加拿大而言,醫療保險涵蓋範圍廣泛,但是醫療資源有限,光排開 刀,就可能要等上好幾個月。而台灣的醫療服務在偏遠地區仍嫌不足;同時醫院間的資訊尚未互通,也會造成醫療資源的重複浪費。這些世界各國的醫療系統和體系 的不足之處,都形成了陳世卿推動具有中國特色之健康保健雲端系統的主要動力。

結合兩岸專長迅速整合及修改 符合中國海量市場需求

陳世卿強調,海峽兩岸應充分結合雙方專長,合作發展醫療雲,透過產學研用四個方向並行。台灣有著充沛的人才資源,具有「端」的製造優勢;醫院資源雄 厚,醫療品質好;同時健保的系統也相當完善。不過台灣的區域小,施行起來較容易看到成效;應用到中國大陸的廣大區域時,中國就必須發展出自有的特色,以因 應大陸內需市場需求。

針對兩岸合作的一些具體措施,陳世卿建議,在建立新的應用服務模式時,必須以應用創新為主,將技術先行整合,接著快速改良,配合實際需求儘快修改, 待整合的設備包含生化感測器(biosensor,如血糖計等)、移動式工作站和伺服器等。入門的應用服務,整合的是小的筆記型電腦或移動工作站,加上雲 端系統,用以管理與更新個人健康檔案,以及用藥記錄等等;而高階的應用服務,則是促進醫師的遠端會診,增加醫療資源的使用效率。

《他山之石—澳洲篇》匯集政府及產業力量 澳洲發展即時醫療決策雲服務

在推動醫療雲端服務發展上,澳洲政府則是透過具體協助及補助,計畫至少協助100家澳洲企業擴展與國際頂尖企業及政府機構的產業群聚和合作機會。其 中「Health Track (醫事e化平台與遠距醫療)」更是在 2009年台澳ICT產業群聚計畫中首要推動合作的項目。該計畫目標在增強台灣和澳洲在科技產品、醫療健保以及服務業等方面的合作輸出。

澳洲行業集團國家商業發展經理Louise McGrath表示,台灣有全世界頂尖的ICT廠商,和由政府推動世界少有的成功全民健康保險制度,意味台灣是發展整合醫療產業和ICT的智慧醫療系統的 絕佳場域。因此在澳洲貿易委員會(Austrade)所推動全球機會計畫(Global Opportunity Program)中,「台澳通訊科技產業合作(Australia-Taiwan ICT Cluster)」是澳洲政府8項未來重點支持產業之一。

其中積極來台找尋合作夥伴,成立於2000年的澳商ALCIDION,專精於整合ICT系統及分析醫療診斷數據。ALCIDION針對急診室需求, 研發出「MIYA臨床決策支援、動態情報和複雜事件處理」雲端系統。ALCIDION執行長Ray Blight 說明,這套MIYA系統透過ICT設備,在第一時間內為急診部門中即時分析病患驗血結果等所有醫療數據。 醫院急診室通常會擠滿各種不同傷勢及病症的患者,而過往醫護人員必須自行整合所有病患的初步檢驗結果,再進行分析及診斷。對於分秒必爭和死神拔河的醫護人 員來說,若有一套可以快速辨別病患所需診療狀態的系統,將能夠挽救更多的生命。

透過MIYA醫療決策協助平台的分析結果,將資料上傳到雲端,在醫療儀表板(Clinical Dashboard)上會將急診病患當下的狀態,以視覺化的效果,由紅色標記的緊急狀態、黃色標記的異常狀態,或是以綠色標記的正常狀態標誌,進行初步的 判定及分類。讓醫護人員對於每位病患的醫療分析結果一目瞭然,可以立刻的對處於緊急狀況病患進行即刻的醫療處理,並延後次重要以及正常病患的醫治時間,不 致於延誤搶救生命最重要的黃金時間。

省下救命的45秒 提升急診室醫療資源應用

除了可以透過視覺化的設計及判讀,讓醫護人員可以最快的速度為病患施以即時的診療之外,Ray Blight說,MIYA系統所配備的RFID無線傳輸設備,讓救人如救火的急診部門,包括醫生等醫護人員,在獲取病患的醫療數據等訊息時,可以再省下關 鍵的45秒鐘。目前已有許多醫院運用內部的傳輸網路,讓包括X光等許多檢驗報告,可以透過內部的IT網路傳給醫師進診斷。但在急診室中,醫護人員常常要面 對的是必須對病患施以緊急處理的醫療狀態,醫護人員若要回到固定的顯示器上去查看病患的醫療數據,對於每一個病患來說,都會多花費醫護人員45秒鐘左右的 時間。透過RFID無線傳輸系統,就能讓持有被動式RFID晶片的醫護人員可以隨時在定點收取病患的醫療數據,讓決策時間再縮短這45秒的重要時間。

雖然45秒鐘看似不長,但是在急診病患人數增加時,可以省下的時間就相當可觀。這不僅讓病患更迅速的得到妥善診療,醫生也將可以大幅提高在固定時間 內的看診人數,提高醫院和醫生的效率,達到醫生、醫院和病人的三贏。目前ALCIDION的MIYA系統已成功協助澳洲北部的Alice Springs 醫院等醫療院所,針對急診部門的病患進行診斷分類,提高醫護人員的診斷效率。

此外,根據醫療統計,有8成的疾病,事實上是可以透過病患在居家中,甚至是在學校中自行治療就可以痊癒的。而在一般的大型醫院之中,約有7%的醫療 資源,投注在包括糖尿病、心臟病等慢性病(Chronic Diseases )的住院病患身上。Ray Blight指出,未來人口老年化的趨勢將越來越嚴重,這意味慢性病患者的數量及比例都將持續上升。若是將慢性病患者長期留置於醫院,不僅對醫院經營造成 負擔,也將成為浪費國家醫療資源的一大沉?。

除了可在醫療院所內協助醫護人員為急診病患進行第一時間的診斷判定之外,Ray Blight表示,MIYA系統的遠程目標,是希望成為遠距醫療的平台,同時透過這套系統,讓病患可以將驗血等醫療數據,即時上傳到遠方的醫療監控系統, 讓醫護人員可以和病患保持遠距密切聯繫,隨時了解病患的生理數據,並進行適當的醫療處理。這樣的應用服務不僅可以降低醫院投注在慢性病患者身上的成本,亦 將提高醫生診斷速度以及醫療院所的效率。

【完整內容請見《創新發現誌》ideas 2010年10月號】

 

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化學氣相沉積(英文:Chemical Vapor Deposition,簡稱CVD)是一種用來產生純度高、性能好的固態材料的化學技術。半導體產業 使用此技術來成長薄膜。典型的CVD製程是將晶圓(基底)暴露在一種或多種不同的前驅物下,在基底表面發生化學反應或/及化學分解來產生欲沉積的薄膜。反 應過程中通常也會伴隨地產生不同的副產品,但大多會會隨著氣流被帶著,而不會留在反應腔中。微製程大都使用CVD技術來沉積不同形式的材料,包括單晶、多 晶、非晶及磊晶材料。這些材料有矽、碳纖維、碳奈米纖維、奈米線、奈米碳管、SiO2、矽鍺、鎢、矽碳、氮化矽、氮氧化矽及各種不同的high-k介質等 材料。CVD製程也常用來生成合成鑽石。

化學氣相沉積的種類
一些CVD技術被廣泛地使用及在文獻中被提起。這些技術有不同的起始化學反應機制 (如活化機制及不同的製程條件。
以反應時的壓力分類
常壓化學氣相沉積 (Atmospheric Pressure CVD, APCVD):在常壓環境下的CVD製程。
低壓化學氣相沉積 (Low-pressure CVD, LPCVD):在低壓環境下的CVD製程。降低壓力可以減少不必要的氣相反應,以增加晶圓上薄膜的一致性。大部份現今的CVD製程都是使用LPCVDUHVCVD
超高真空化學氣相沉積 (Ultrahigh vacuum CVD, UHVCVD:在非常低壓環境下的CVD製程。大多低於10-6 Pa (約為10-8 torr)。註:在其他領域,高真空和超高真空大都是指同樣的真空度,約10-7 Pa
以氣相的特性分類
氣溶膠輔助氣相沉積 (Aerosol assisted CVD, AACVD):使用液體/氣體的氣溶膠的前驅物成長在基底上,成長速非常快。此種技術適合使用非揮發的前驅物。
直接液體注入化學氣相沉積 (Direct liquid injection CVD, DLICVD):使用液體 (液體或固體溶解在合適的溶液 形式的前驅物。液相溶液被注入到蒸發腔裡變成注入物。接著前驅物經由傳統的CVD技術沉積在基底上。此技術適合使用液體或固體的前驅物。此技術可達 到很多的成長速率。
電漿技術 (可參考電漿製程)
微波電漿輔助化學氣相沉積 (Microwave plasma-assisted CVD, MPCVD)
電漿輔助化學氣相沉積 (Plasma-Enhanced CVD, PECVD):利用電漿增加前驅物的反應速率。PECVD技術允許在低溫的環境下成長,這是半導體製造中廣泛使用PECVD的最重要原因。
遠距電漿輔助化學氣相沉積 (Remote plasma-enhanced CVD, RPECVD):和PECVD技術很相近的技術。但晶圓不直接放在電漿放電的區域,反而放在距離電漿遠一點的地方。晶圓遠離電漿區域可以讓製程溫度降到室溫。
原子層化學氣相氣相沉積 (Atomic layer CVD, ALCVD):連續沉積不同材料的晶體薄膜層。參見原子層磊晶。
熱線化學氣相沉積 (Hot wire CVD, HWCVD):也稱做觸媒化學氣相沉積 (Catalytic CVD, Cat-CVD) 或熱燈絲化學氣相沉積 (Hot filament CVD, HFCVD)。使用熱絲化學分解來源氣體。[1]
有機金屬化學氣相沉積 (Metalorganic chemical vapor deposition, MOCVD):前驅物使用有機金屬的CVD技術。
混合物理化學氣相沉積 (Hybrid Physical-Chemical Vapor Deposition, HPCVD):一種氣相沉積技術,包含化學分解前驅氣體及蒸發固體源兩種技術。
快速熱化學氣相沉積 (Rapid thermal CVD, RTCVD):使用加熱燈或其他方法快速加熱晶圓。只對基底加熱,而不是氣體或腔壁。可以減少不必要的氣相反應,以免產生不必要的粒子。
氣相磊晶 (Vapor phase epitaxy, VPE)

引用出處: 

http://wiki.eyny.com/index.php?edition-view-11221-3

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化學氣相沉積(英文:Chemical Vapor Deposition,簡稱CVD)是一種用來產生純度高、性能好的固態材料的化學技術。半導體產業使用此技術來成長薄膜。典型的CVD製程是將晶圓(基底)暴露在一種或多種不同的前驅物下,在基底表面發生化學反應或/及化學分解來產生欲沉積的薄膜。反應過程中通常也會伴隨地產生不同的副產品,但大多會會隨著氣流被帶著,而不會留在反應腔中。

微製程大都使用CVD技術來沉積不同形式的材料,包括單晶多晶非晶磊晶材料。這些材料有碳纖維碳奈米纖維奈米線奈米碳管SiO2矽鍺矽碳氮化矽氮氧化矽及各種不同的high-k介質等材料。CVD製程也常用來生成合成鑽石

一些CVD技術被廣泛地使用及在文獻中被提起。這些技術有不同的起始化學反應機制 (如活化機制) 及不同的製程條件。

  • 以反應時的壓力分類
    • 常壓化學氣相沉積 (Atmospheric Pressure CVD, APCVD):在常壓環境下的CVD製程。
    • 低壓化學氣相沉積 (Low-pressure CVD, LPCVD):在低壓環境下的CVD製程。降低壓力可以減少不必要的氣相反應,以增加晶圓上薄膜的一致性。大部份現今的CVD製程都是使用LPCVDUHVCVD
    • 超高真空化學氣相沉積 (Ultrahigh vacuum CVD, UHVCVD:在非常低壓環境下的CVD製程。大多低於10-6 Pa (約為10-8 torr)。註:在其他領域,高真空和超高真空大都是指同樣的真空度,約10-7 Pa
  • 以氣相的特性分類
    • 氣溶膠輔助氣相沉積 (Aerosol assisted CVD, AACVD):使用液體/氣體的氣溶膠的前驅物成長在基底上,成長速非常快。此種技術適合使用非揮發的前驅物。
    • 直接液體注入化學氣相沉積 (Direct liquid injection CVD, DLICVD):使用液體 (液體或固體溶解在合適的溶液中) 形式的前驅物。液相溶液被注入到蒸發腔裡變成注入物。接著前驅物經由傳統的CVD技術沉積在基底上。此技術適合使用液體或固體的前驅物。此技術可達到很多 的成長速率。
  • 電漿技術 (可參考電漿製程)
    • 微波電漿輔助化學氣相沉積 (Microwave plasma-assisted CVD, MPCVD)
    • 電漿輔助化學氣相沉積 (Plasma-Enhanced CVD, PECVD):利用電漿增加前驅物的反應速率。PECVD技術允許在低溫的環境下成長,這是半導體製造中廣泛使用PECVD的最重要原因。
    • 遠距電漿輔助化學氣相沉積 (Remote plasma-enhanced CVD, RPECVD):和PECVD技術很相近的技術。但晶圓不直接放在電漿放電的區域,反而放在距離電漿遠一點的地方。晶圓遠離電漿區域可以讓製程溫度降到室溫。
  • 原子層化學氣相氣相沉積 (Atomic layer CVD, ALCVD):連續沉積不同材料的晶體薄膜層。參見原子層磊晶
  • 熱線化學氣相沉積 (Hot wire CVD, HWCVD):也稱做觸媒化學氣相沉積 (Catalytic CVD, Cat-CVD) 或熱燈絲化學氣相沉積 (Hot filament CVD, HFCVD)。使用熱絲化學分解來源氣體。[1]
  • 有機金屬化學氣相沉積 (Metalorganic chemical vapor deposition, MOCVD):前驅物使用有機金屬CVD技術。
  • 混合物理化學氣相沉積 (Hybrid Physical-Chemical Vapor Deposition, HPCVD):一種氣相沉積技術,包含化學分解前驅氣體及蒸發固體源兩種技術。
  • 快速熱化學氣相沉積 (Rapid thermal CVD, RTCVD):使用加熱燈或其他方法快速加熱晶圓。只對基底加熱,而不是氣體或腔壁。可以減少不必要的氣相反應,以免產生不必要的粒子
  • 氣相磊晶 (Vapor phase epitaxy, VPE)

 

引用出處: 

http://zh.wikipedia.org/zh/%E5%8C%96%E5%AD%A6%E6%B0%94%E7%9B%B8%E6%B2%89%E7%A7%AF

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Carbon tetrachloride, also known by many other names (notably, carbon tet in the cleaning industry, and as a Halon or Freon in HVAC, see Table for others) is the organic compound with the formula CCl4. It was formerly widely used in fire extinguishers, as a precursor to refrigerants, and as a cleaning agent. It is a colourless liquid with a "sweet" smell that can be detected at low levels.

Both carbon tetrachloride and tetrachloromethane are acceptable names under IUPAC nomenclature.

The production of carbon tetrachloride has steeply declined since the 1980s due to environmental concerns and the decreased demand for CFCs, which were derived from carbon tetrachloride. In 1992, production in the U.S.-Europe-Japan was estimated at 720,000 tonnes.

Carbon tetrachloride was originally synthesised by the French chemist Henri Victor Regnault in 1839 by the reaction of chloroform with chlorine, but now it is mainly produced from methane:

CH4 + 4 Cl2 → CCl4 + 4 HCl

The production often utilizes by-products of other chlorination reactions, such as from the syntheses of dichloromethane and chloroform. Higher chlorocarbons are also subjected to "chlorinolysis:"

C2Cl6 + Cl2 → 2 CCl4

Prior to the 1950s, carbon tetrachloride was manufactured by the chlorination of carbon disulfide at 105 to 130 °C:

CS2 + 3Cl2 → CCl4 + S2Cl2

In the carbon tetrachloride molecule, four chlorine atoms are positioned symmetrically as corners in a tetrahedral configuration joined to a central carbon atom by single covalent bonds. Because of this symmetrical geometry, CCl4 is non-polar. Methane gas has the same structure, making carbon tetrachloride a halomethane. As a solvent, it is well suited to dissolving other non-polar compounds, fats and oils. It can also dissolve iodine. It is somewhat volatile, giving off vapors having a smell characteristic of other chlorinated solvents, somewhat similar to the tetrachloroethylene smell reminiscent of dry cleaners' shops.

Solid tetrachloromethane has 2 polymorphs: crystalline II below -47.5 °C (225.6 K) and crystalline I above -47.5 °C.

At -47.3 °C it has monoclinic crystal structure with space group C2/c and lattice constants a = 20.3, b = 11.6, c = 19.9 (.10−1 nm), β = 111°.

In the 20th century, carbon tetrachloride was widely used as a dry cleaning solvent, as a refrigerant, and in lava lamps.

In 1910, The Pyrene Manufacturing Company of Delaware filed a patent for a device using carbon tetrachloride to extinguish fires. The liquid vaporized and extinguished the flames by inhibiting the chemical chain reaction of the combustion process. It was an early 20th century presupposition that the fire suppression ability of carbon tetrachloride relied on oxygen removal. A carbon tetrachloride fire extinguisher was patented in 1911, taking the form of a brass bottle with a hand pump to expel a jet of liquid.Such extinguishers were commonly used until the mid-20th century.

One specialty use of carbon tetrachloride was by stamp collectors to reveal watermarks on the backs of postage stamps without damaging the stamp. A small amount of the liquid was placed on the back of a stamp sitting in a black glass or obsidian tray. The letters or design of the watermark could then be clearly detected.

However, once it became apparent that carbon tetrachloride exposure had severe adverse health effects, safer alternatives such as tetrachloroethylene were found for these applications, and its use in these roles declined from about 1940 onward. The fact that high temperatures cause it to react to produce phosgene made it especially hazardous when used against fires. This reaction also caused a rapid depletion of oxygen. Carbon tetrachloride persisted as a pesticide to kill insects in stored grain, but in 1970, it was banned in consumer products in the United States.

Prior to the Montreal Protocol, large quantities of carbon tetrachloride were used to produce the freon refrigerants R-11 (trichlorofluoromethane) and R-12 (dichlorodifluoromethane). However, these refrigerants are now believed to play a role in ozone depletion and have been phased out. Carbon tetrachloride is still used to manufacture less destructive refrigerants. Carbon tetrachloride has also been used in the detection of neutrinos.

Carbon tetrachloride is one of the most potent hepatotoxins (toxic to the liver), and is widely used in scientific research to evaluate hepatoprotective agents.

Carbon tetrachloride has practically no flammability at lower temperatures. Under high temperatures in air, it forms poisonous phosgene.

Because it has no C-H bonds, carbon tetrachloride does not easily undergo free-radical reactions. Hence, it is a useful solvent for halogenations either by the elemental halogen, or by a halogenation reagent such as N-bromosuccinimide.

In organic chemistry, carbon tetrachloride serves as a source of chlorine in the Appel reaction.

It is used as a solvent in synthetic chemistry research, but because of its adverse health effects, it is no longer commonly used, and chemists generally try to replace it with other solvents. It is sometimes useful as a solvent for infrared spectroscopy, because there are no significant absorption bands > 1600 cm−1. Because carbon tetrachloride does not have any hydrogen atoms, it was historically used in proton NMR spectroscopy. However, carbon tetrachloride is toxic, and its dissolving power is low. Its use has been largely superseded by deuterated solvents. Use of carbon tetrachloride in determination of oil has been replaced by various other solvents

Exposure to high concentrations of carbon tetrachloride (including vapor) can affect the central nervous system, degenerate the liverand kidneys and may result (after prolonged exposure) in coma and even death. Chronic exposure to carbon tetrachloride can cause liver[13][14] and kidney damage and could result in cancer. More information can be found in Material safety data sheets.

In 2008, a study of common cleaning products found the presence of carbon tetrachloride in "very high concentrations" (up to 101 mg m−3) as a result of manufacturers' mixing of surfactants or soap with sodium hypochlorite (bleach).

Carbon tetrachloride is also both ozone-depleting and a greenhouse gas. However, since 1992 its atmospheric concentrations have been in decline for the reasons described above (see also the atmospheric time-series figure). CCl4 has an atmospheric lifetime of 85 years

 

引用出處:

http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_tetrachloride

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