模块或称模组在汽车、航天及电子和通讯信息产业已被广泛运用,现今模块化产品举目比比皆是。不单有严谨之定义,且已由欧美企业与高校发展成方法论,产品及产业都已具备完整的标准体系,并依据此严格要求代工生产厂家,将产品可靠度与质量提升极致。当LED照明产品持续的扩大应用范围并逐步迈向产品成熟期的同时,更多的层面与承先启后的环节需要预先考虑,尤其是影响企业与产业发展至鉅的产品互换性、相容性、共通性与可持续性。
LED模块的型式包括:自镇流LED模块(self-ballasted LED module)、整体式LED模块(integral LED module)、整体式自镇流LED模块(integral self-ballasted LED module)、内装式LED模块(built-in LED module)、内装式自镇流LED模块(built-in self-ballasted LED module)、独立式LED模块(independent LED module)和独立式自镇流LED模块 (independent self-ballasted LED module)等,上述各种LED模块均属于光源。
图-1 LED阵列与模块[Adapted from TTelectronics/OPTEK Technology]
–灯具(luminaire):凡是能分配、透出或转变一个或多个光源发出光线的一种器具,并包括支承、固定和保护光源必需的所有部件(但不包括光源本身),以及必需的电路辅助装置和将它们与电源连接的装置。(注:采用整体式不可替换光源的发光器被视作一个灯具,但不对整体式光源和整体式自镇流灯进行试验。)
LED光引擎(light engine)的定义:
包含LED封装(元件)或LED阵列(模块)、LED驱动器、以及其它光度、热学、机械和电气组件的整体组合。该装置要通过一个与LED灯具匹配的常规连接器直接连接到分支电路,该LED灯具设计成不使用标准灯座。
但从国内产品推出情况观察,尤其在道路与隧道照明方面,除行之有年的整体式灯具,,市场上自2008年起已有许多以LED光引擎组合成的灯具推出,如图-2 [5],但未有LED光引擎专业供货商。总体而言,LED光引擎组合成的路灯或隧道灯灯具,仍如同原先大多数整体式灯具,跳脱不了“旧瓶装新酒”的做法,未能有效针对LED新光源特性扬长避短,也未能有效发挥LED光引擎及模块化设计(modular design)的特性与优点[6]。
如此,势必造成市场充斥多样化的产品,当厂家独善其身,各行其是,纵使应验学者专家与市场的预期,但就业主及维护单位所关切与质疑的基本问题:“互换性”与“相容性”,并不见实质性得到解决。如此,多元化与多样化发展的结果,虽可以努力将市场扩大,但可能导致市场区块小化,或者,也可能反将将市场做小。
产品发展与推广有其过程,但再次另人忧心不已的是:为数众多的LED照明厂家是否能从产品本身、企业自身、最终用户及产业供应链的角度,分辨清楚整体式LED路灯灯具缺点为何?LED光引擎组合成的路灯灯具与之差异为何?最终广为市场接受的产品到底为何?
综观国内外产业与产品发展,以模块化设计的产品在许多市场已形成主流,其中首推个人计算机(PC)的成功与普及,几乎所有PC产品都奠基于相关零组件的标准化(standardization)与模块化(modularization)。同时,模块化产品设计也成功运用在:打印机、笔记本计算机、相机、手机、电动手工具、工具机、汽車、飞机,…等产业,并成功的发展出系列产品。不单产品功能持续提升而且市场快速扩大,与此同时带给广大消费者的是:功能需求的满足和生活中的种种便利。
简要言之,互换性、相容性、共通性、可持续性是模块化设计产品对市场、企业及产业形成巨大效益的基本目标与精神!另外,全球化机种共享产品平台(product platform)的概念,也被上述等产业广泛运用。足見模块化、标准化、产品平台的技术运用,不但是达成快速开发、提升质量、客制化设计以及降低成本关键要因,也已成为产业进行全球化同步工程(concurrent engineering)与协同设计(collaborative design)时重要的实践手段[7]~[10]。
鉴于LED照明产品、技术与企业发展需高度有效整合各专业领域与经验,故有必要由模块化基本定义到产品设计成功实例,从产品设计理念与模块化特性到效益验证,从企业到产业价值链(value chain)学习并借镜经验,然后可依LED特性及照明产品需要加以发扬光大。
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