科技應用於LED照明燈具的產品設計創新1/2
秦自強/吉時六感設計顧問、長庚大學與明治科技大學工業設計系兼任副教授
2015年11月中旬大陸在加快建設福建自貿試驗區以及推動「一帶一路」國家戰略規劃的新形勢下, 為貫徹落實廈門市半導體照明千億產業集群規劃,進一步構建海峽兩岸光電交流合作先行區,促進兩岸LED照明產業深度對接和資源整合,廈門市科技局舉辦「2015海峽兩岸LED照明產業發展論壇」。本論壇以「LED照明創新與轉型升級」為議題,邀請海峽兩岸LED業界就LED照明產業發展現狀與趨勢、LED燈具創新設計趨勢和理念、LED燈具技術創新、LED燈具創新應用等熱點進行探討,推動海峽兩岸LED 業界新一輪對接合作。首先由國際半導體照明產業聯盟吳玲主席演講內容:大陸LED產業最新發展概況、趨勢以及政策解讀;筆者代表臺灣受邀主講指定的議題:科技應用於LED照明燈具產品創新。這訊息顯然是見到海峽兩岸LED產業同質性產品充斥,一再重複的價格破壞與惡性競爭特質,必需積極思考產業創新設計整合發展的未來走向。
圖1.2015海峽兩岸LED照明產業發展論壇,針對創新與轉型升級與觀眾對話。
2015年LED照明燈具產品現況
綜合觀察2015年LEDinside報導,其中有關LED照明產品在國際市場的競爭現況,與歐、美、亞照明等大廠在市場區隔化策略的趨勢中有如下三點看見:
1.《商業照明---燈管與一體式燈具市場》報告顯示,LED商業照明市場持續擴大,燈管與一體式商業 燈具市場值得期待。LED照明產品市場規模為256.5億美元,其中全球燈管產值達到34.4億美元,市場銷售數量雖大但是面臨的惡性競爭非常激烈。
2. 美國積極發展LED智慧化和光通訊應用,日本偏好高效節能產品,亞洲代工廠商則受到歐洲照明廠商大幅降價要求。預測LED照明應用的新藍海策略在2018年車用LED產值將達25億美元,高單價高毛利 UV LED市場也將同時成為LED廠商新藍海的策略應用。
3. 全球LED照明客戶持續尋找更低成本的解決方案。照明產品成長驅動力主要仍來自於LED球泡燈、LED燈管等替代性光源產品,因此LED價格與成本成為客戶的考慮最主要條件。替代思維讓LED光源依附予傳統燈具式樣下,例如T型燈管吸頂商照、E型球泡燈等應用持續擴大,現實市場卻是讓照明產業競爭激烈。2015年國際市場看到此種同質性強烈的替代產品充斥,其間商品競爭唯有價削價與減利一途,全球照明科技等大廠為擺脫此種窘境紛紛退出市場外,也開始導入科技整合應用的新藍海策略,朝向LED照明特質的價值創新、LED照明產品區隔化趨勢邁進,開啟了科技整合的全新挑戰。
照明燈具產品設計創新科技應用 = 科學 + 技術 + 設計整合
維基百科指出科學(Science)包含自然、社會等領域,如:生物學、物理學、化學、歷史、地理和天文。 它涵蓋三個方面的含義:
1.觀察:致力於揭示自然真相,而對自然作用由充分的觀察或研究(包括思想實驗),通常指可通過必要的方法進行的,或能通過一套用以評價經驗知識的程式而進行的科學方法。
2. 假設:通過這樣的過程假定組織體系知識的系統性。
3. 檢證:藉此驗證研究目標的信度與效度。
科學知識尤其指通過科學方法獲得或驗證過的發現,同時探究科學知識極度依賴邏輯推理。透過科技應用於照明燈具產品設計創新,凡事務必追求道理的真正精義,其實就是看見設計格物致知的本質。易經論述「形而上者謂之道,形而下者謂之器」,道是抽象的哲學,器是具體事物獨立存在的,是道的實學。時至明末清初顧炎武「非器則道無所寓」,才提出實學真正替代理學的想法,這是古今中華文化思維的差距,是否也是東西方科技成長的距離?
LED照明燈具產品設計創新牽連到:光學、機構、電子、熱力、驅動、材料、加工製造等方面的自然科學與技術的應用外;還需要探究人性因素、歷史傳承、文化背景等面向的社會科學和產品設計、造形、色彩、視覺等的整合運用,也就是對應做好真、善、美三種元素綜合後的最佳化結果。現代化照明產業必須重新找到自己的出路
跨際思考專家Frans Johansson首先提出The Medici Effect(梅迪奇效應),發現由於人口的流動、科學的 整合、與電腦能力的躍進等三種新潮力量,創造了異場域碰撞的勃然興起,引導不同領域和文化的想法互相碰撞,就能造成曠世好點子層出不窮的「梅迪奇效應」,讓各行各業有心人的機會更勝一籌!建更加偉大 的事業成就與人生價值!。研究發現因為跳脫舊有開創新局,開啟全然了全新的領域,其成就往往令人驚豔與心醉。此況能夠為個人、團隊或公司提供獨樹一幟的空間,產生追隨者,表示創新的人可能成為領袖。甚至可以為未來幾年或幾十年提供方向性創新的泉源,對世界產生空前未有的影響。
傳統照明產業大都精進於單一燈具或光源技術的傳承與發展,進入新世代後產業經營變遷急速,例如導入新型LED光源時,生產研發技術立刻就進入光電門檻,若是想要創造新的產品市場價值,跨領域整合發揮梅迪奇效應是絕對必要的條件,因為科技應用 = 科學 + 技術 + 設計整合,發現與認定LED全然不同的新光 源特質、透過水平思考尋找應變契機、嘗試異業結合各型技術。
產品開發程序裡尤其需要均衡的觀照:市場趨勢 + 產業發展 + 技術特性 + 光源特性 + 生活研究 + 造形創新等綜和性的參考指標;以使用者導向的六感設計投入產品開發。所謂的六感即指眼、耳、鼻、舌、身、意六識,將六種識覺的綜合感受轉識成智是為六感設計,創意交融合一的內涵也是評量產品是否優良的尺度。
當景氣轉電的當下,以傳統思維面對新的挑戰,是絕對無法過關的,嘗試改變習性、改變思維、改變策略、改變設計、改變經營,機會才會改變。
燈具與家具相互幫襯創造雙贏局勢的燈家具
21世紀白光LED照明產業推動下,筆者2011年提出燈家具Lighting Furniture的概念發想和創新設計。燈具與家具在人類歷史的演化中,因應地域生活的需求與創造發展,而成就出多樣化的形式與風格。近年來家具追求功能性的延伸,嘗試將燈具導入到各種家具內部的配合及運用上。期間發現燈機構在家具中產生的光害與熱量對它造成致命的威脅,致使停滯不前!家具因應生活的需求而產生,與燈具結合的機會越來越高。予其勉強挑選遷就搭配,不如就依需要的機能直接設計成全新概念的創意產品,此議題也符合讓異類元素創新、科技整合與實務設計的主要目標,以下為筆者的發現敬請指教。
圖2. 2002年德國漢諾威iF Design Award館,Interluebke衣櫃門面引用透光的霧面材料,衣櫃內側鑲嵌條列狀LED燈組可以染成櫃體顏色,同時兼具櫃子裡的輔助照明和除溼功能。
圖3. 在iF2002優良產品獎項中發現燈家具創始者--- Interluebke衣櫃特寫。
圖4. 2010年明志科大新一代設計展結合LED照明、致冷晶片、太陽能、光照驅蚊、與廣告看板等諸多功能的戶外公共座椅。
圖5. 2011年米蘭家具與燈飾、辦公室與周邊設備展,FLOS展出立燈加入托架的燈燈家具概念設計 。
圖6. 2011年米蘭家具展中香草植栽光照,是結合廚藝最佳化的境界。
圖7. 2012年明志科大研究團隊概念設計,實驗餐桌下層的苜蓿芽苗。
圖8. 2012年明志科大研究團隊Roll Roll light運用滾動產生電能,為家裡點亮一盞環保的燈!
圖9. 於燈家具設計中滾動光椅提示了健身概念。
圖10. 發現燈家具設計的概念奇妙的擴散開來,2012年 Ikea公司提供燈裝載無線充電功能產品成功上市。
圖11. 台灣工藝中心102年度「工藝新趣」新工藝人才入籍活動計畫。利用過期米的再利用於透光燈罩、漆器竹筷等構成Rice Lamp。
圖12. 2014年台灣國際照明科技展,以白木耳食材與食器為構成的透光燈罩。
圖13. 2014年台灣國際照明科技展,明志科大躺椅作品,試想夜晚戶外露台夜燈投射在透光椅背的效果。
圖14. 2015年台灣國際照明科技展,與工研院合作的醫療病房壁燈,結合病患、護士、醫生、看護、家屬、與訪客需求,兼具光醫療概念促進病患提早出院。
圖15. 2015年新一代設計展長庚大學RainTower,具備雨水收集、LED燈、太陽能、植栽、灑水等跨域整合,成就城市頂樓節水、降溫、植栽與夜間照明效益。
看見光源與各種物品結合的無限可能
地球存在宇宙有數十億年光景,此間生命現象與人類歷史發展,全部與陽光產生密切的因果關係,例如每日晨間朝陽自動催人起床、日正當中讓人自然的認真打拼、黃昏夕照下眼睛激發體內分泌退黑激素,讓身體一天的疲勞釋放,經由睡眠恢復體能;陽光促進動植物與大地生長,供養我們生命的糧食;陽光帶動季節變化,產生風力和熱等能源供給。太陽創造的光源給了我們諸多生活上的啟示,歸納人類的生存經歷,看見光源與各種物品結合的無限可能,當光的元素置入到生活物件中,永遠都會有積極的意義。筆者嘗試探尋自己的藍海策略:去框架、尋哲理、求改變、開創生命無限的機會!願意與大家共同挑戰新的未來。
原文出處:照明季刊2016春季版