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如何实现LED行业内的模块化

来源:中国半导体网 日期:2011年9月3日 10:49

        2011上海国际新光源&新能源照明论坛已圆满落下帷幕,作为年度国际性行业盛会之一,论坛吸引了众多海内外行业主流力量的参与,带来了产业发展的最新动态,产业发展的趋势、难题、热点也不断呈现,在本次论坛探讨的众多焦点之中,LED模块化即是其中之一。

  作为一种新兴的照明光源,LED正处于快速发展阶段,在市场的推广应用过程中,成本、价格成为制约市场规模拓展的重要因素,模块化成为业界解决LED照明产品成本和价格问题的重要途径。当前模块化的LED照明产品已并不鲜见,然而呈现的却是“百花齐放”,“各自为政”的局面,不同模块化LED照明产品间不具有通用性、互换性成为掣肘行业发展的重要问题。随着时间推移,半导体照明技术发展,应用拓展,半导体照明已进入新的发展阶段,离市场爆发越来越近,在这种背景下,实现行业内不同模块化LED照明产品互换、通用等成为厂家和用户非常关注的问题,也是半导体照明行业发展的必然需求,未来或将是照明灯具产品发展与市场接受的关键环节。

  以需求为导向的产品模块化思路

  在汽车、航天及电子和通讯信息产业等领域,模块已被广泛运用,模块化产品已比比皆是,产品及产业也都已具备完整的标准体系,并依此严格要求生产厂家,提升产品可靠度与质量。那么“到底如何实现LED照明产品模块化的互换性、通用性?LED照明产品哪些部分可以实现模块化?有没有必要,有没有可能?”,一位与会代表道出了对目前LED照明产品模块化的困惑。这也在一定程度上反映了目前业界对实现模块化产品互换性、通用性的关注以及需求的迫切性。

  当然,业界对LED模块化的探索一直在进行,从照明需求出发实现LED模块标准化就是其中一种思路。即根据照明需求,从整体系统功能角度定义区分对灯具的功能要求,据此拆分制定不同的功能性模块,这些功能性模组具有简单化、标准化等特点,可独立运作,可以组合,可做互换,在此基础上,可开发出系列产品,同时配合行业标准,接口标准等最终实现行业产品的模块化,在这个过程中,需要行业力量及政府力量的参与,分工合作完成确定灯具的主要功能要求,制定相关标准等工作。

  但要实现这种发展思路,半导体照明产业仍有多个“门槛”需要跨越,比如 LED模块化的“标杆”,即LED模块化产品的主导设计者;相适应的行业标准、接口标准等标准体系;权威的LED模块检测认证机构等等。

  面对这些问题,有专家表示,LED照明产品模块化互换性、通用性的实现需要整个行业力量,尤其是有实力的大企业的参与。有产业研究认为,产品模块化常常发生在产品主导设计尚未定型的产业演化初期,由于存在较高风险,更可能由实力较强的企业实现。从计算机产业的历史上来看,产品模块化的实现,大企业比如IBM起到了非常重要的作用。20世纪60年代,计算机产业各家制造商的产品互不兼容,各自具专有性,甚至在同一企业,不同系列的产品也是互不兼容的,IBM也不例外,随着新型计算机企业的进入,为应对竞争,IBM公司前后投入高额资金,研制生产了模块化系统的IBM 360计算机,但对技术标准却采取了封闭专有的策略,此后在诉讼等压力下,IBM适度开放了技术标准。有研究者认为,这成为计算机产业从垂直一体化的大型机时代,进入模块化、网络化个人计算机时代的先兆。对比计算机产业,对于半导体照明而言,有大企业参与的企业自发结成的联盟可能会起到非常重要的作用,半导体照明行业或可借助企业联盟的形式推进LED产品的模块化。

  接口标准方面,除了需要政府力量的参与外,目前国际上,由照明巨头联合发起的扎嘎联盟正在致力于推进统一LED光机接口标准工作。对于国内而言,有代表表示,目前已有很好的基础,“国家半导体照明工程研发及产业联盟(以下简称联盟)已组织行业主流力量制定了LED照明产品,比如射灯、隧道灯等的规范,虽然并不是正式的标准,但对企业标准具有较大的影响力,在此基础上推进国家标准和行业标准的制定具有很高的可行性,倘或国内企业积极参与到此平台中来,将有力推动国内半导体照明标准体系的建立”。目前,联盟也已积极行动起来,发出通知表示,将在近期开始整合行业内的优势资源,开展LED产品接口规格标准化工作,根据实际应用研究各种光源及灯具光机接口规格标准化,制定产品接口规格的技术规范,引导整个行业实现模块、产品之间的通用性和互换性,并将积极推动相关规范在国家层面的执行力度,保障半导体照明产品的可更换性和技术发展带来的产品性能升级。

  需要看到的是,要实现LED模块化的互换性、通用性,相应的标准体系至关重要,然而LED技术处于不断的提升过程中,企业会采用各种方法、各种方式来提高光效或降低成本,LED产品也尚未定型成熟,这无疑给标准制定带来一定的困难。而业内人士也指出,LED模块化的实现可能需要在把握LED技术发展趋势基础上,预留一定上升空间,做出前瞻性的规划,进而一步步实现LED模块化互换、通用的目标。

  未来半导体照明生产组织方式或会改变

  “产品结构的模块化必然要求产品的制造方式以模块组织生产和管理,这也有利于组织专业化生产和社会化协作。”模块化制造系统的实施或将引起企业间组织结构的变化,比如有研究者曾提出模块化制造企业的经营模式,各个相关企业通过模块化方式建立"动态联盟",每个企业只生产自己擅长的零部件模块,各模块可通过预定的标准接口装配成满足用户需求的特定产品。

  在PC领域,PC机的开放式模块系统促进了兼容的零组件形成巨大的零组件制造产业,价格迅速下降,同时组装兼容机也变得相当容易,因此造就了康柏、戴尔等计算机公司的出现。

  由此来看,倘或半导体照明模块化实现,是否会改变目前产业垂直一体化的形式,带来半导体照明生产组织方式的变革?除此之外,在模块化基础上又是否会出现独立于组装厂商之外的类似模块集成供应商等企业形态也值得业界关注。

  比如,在汽车行业中,存在两种主要的生产组织方式(或者说企业之间的交易结构),一是欧美企业的扁平结构,即汽车组装企业与为数众多的零部件企业维持平行的交易关系。二是以日本企业为代表的金字塔型结构,以汽车组装企业为塔尖,由一级零部件企业、二级零部件企业等依次构成金字塔的塔身和塔基。有研究者认为,在模块化设计等的影响下,汽车行业的生产组织方式都将发生不同程度变革。其中最明显的可能会是使零部件企业分层,出现模块集成供应商、模块构件生产商,非模块产品生产商等。

  又比如在手机行业,联发科(MTK)将手机产业链的上游与中游环节整合,形成一个解决方案,只要采购联发科方案.再加上一些手机外壳等可以生产多功能、外观时尚、价格低廉的手机。并形成了以MTK,手机方案研发公司,手机集成商和贸易商,配套的元器件、外观设计、模具、壳料和组装料供应商以及组装工厂等为主体的上下游一条龙完整生产链。这里对联发科模式并不做讨论,但半导体照明行业未来是否会出现类似联发科的集成供应商值得关注。

  有产业研究认为,产品模块化是产业模块化的必要条件,产业模块化是产业演化的高级阶段。模块化在计算机、汽车等行业已有成功的应用,但对于半导体照明而言,关于模块化仍有很多问题值得探讨,无论是产品模块化还是产业模块化都处于起始阶段,今后半导体照明的模块化将如何发展还需拭目以待。

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