“創(chuàng)新設(shè)計”：挺起中國創(chuàng)造的脊梁

楊光

深圳創(chuàng)新設(shè)計研究院立足服務(wù)“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型，志于研究并集成先進(jìn)工業(yè)設(shè)計方法，培育工程技術(shù)與商業(yè)思維兼具的國際化學(xué)科交叉人才，建立一個面向產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型與升級，支撐國家與企業(yè)創(chuàng)新的國際設(shè)計平臺。 創(chuàng)新院在創(chuàng)新設(shè)計咨詢、3D打印及創(chuàng)客平臺、設(shè)計教育、成果孵化等領(lǐng)域已經(jīng)建成了領(lǐng)先能力，是包括多家世界五百強(qiáng)中國企業(yè)和逾200家中小型創(chuàng)新企業(yè)的合作伙伴，為轉(zhuǎn)型期的中國企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新貢獻(xiàn)良多。與美國百年設(shè)計學(xué)院—PARSONS設(shè)計學(xué)院建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系并志于打造工業(yè)設(shè)計黃埔軍校，與海爾共同設(shè)立了深圳協(xié)同創(chuàng)新實驗室，共同設(shè)計開發(fā)的“天樽”空調(diào)被鑒定為世界領(lǐng)先，在2014年初獲得中國家電最高獎“艾普蘭獎”。創(chuàng)新制造的倡導(dǎo)者

兩院院士、中國科學(xué)院原院長、中國人大常務(wù)委員會原副委員長路甬祥提出：“創(chuàng)新設(shè)計是面向知識網(wǎng)絡(luò)時代，融合技術(shù)、藝術(shù)、文化和商業(yè)等多領(lǐng)域知識，以綠色、智能和全球化等為特征的系統(tǒng)設(shè)計，是國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分之一?！彼J(rèn)為設(shè)計分為三個階段，第一個階段是傳統(tǒng)設(shè)計階段，是農(nóng)耕時期的設(shè)計，其特點表現(xiàn)為設(shè)計與制造不分離，比如魯班，設(shè)計后還要負(fù)責(zé)建造。后來進(jìn)入蒸汽時代，產(chǎn)品批量制造，需要專門的設(shè)計師進(jìn)行設(shè)計，這時傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計出現(xiàn)了，這是第二個階段，即設(shè)計和制造分離，成為一種專業(yè)或職業(yè)。后來衍生出現(xiàn)在的這種造型設(shè)計，尤其是蘋果手機(jī)出現(xiàn)以后，這是第三個階段，這時的設(shè)計還包括產(chǎn)品與人進(jìn)行的交互體驗，商業(yè)模式的設(shè)計及整個系統(tǒng)中的體系的設(shè)計。這種設(shè)計尤其依賴知識網(wǎng)絡(luò)時代的信息技術(shù)，包括移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)。由于這些新技術(shù)的出現(xiàn)，設(shè)計的范圍更寬了，以前可能只是硬件的外觀，現(xiàn)在可能是軟件加硬件并且可能還要考慮到他的商業(yè)推廣?？偨Y(jié)起來，創(chuàng)新設(shè)計有三個特點：第一是更加以用戶為中心，圍繞著用戶體驗進(jìn)行設(shè)計;第二是技藝融合，技術(shù)和設(shè)計、技術(shù)和藝術(shù)的融合性比較強(qiáng);第三是一定要有商業(yè)的持續(xù)的可能性，從商業(yè)的模型到設(shè)計的產(chǎn)品最終要產(chǎn)生價值。這其實是工業(yè)設(shè)計的一個更寬的延伸。除了產(chǎn)品本身，更關(guān)注系統(tǒng)、應(yīng)用和產(chǎn)生的商業(yè)價值。

信息化建設(shè)忽略了制造本身的一些核心能力的提升，技術(shù)不升級，不改造，制造企業(yè)就沒有出路。企業(yè)自身的發(fā)展需求倒逼產(chǎn)品設(shè)計及制造過程的革新。德國汽車生產(chǎn)已經(jīng)做到了“無燈工廠”，不用人工就可以24小時生產(chǎn)。工業(yè)4.0中強(qiáng)調(diào)信息物理融合，即物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和物理制造系統(tǒng)的融合，這是工業(yè)4.0的核心。這就要求整個制造系統(tǒng)更加智能，更加柔性，更加不依賴人，不僅是每臺設(shè)備是智能的，各臺設(shè)備之間也能互聯(lián)互通。從原材料采購到產(chǎn)品產(chǎn)出可以完全聯(lián)網(wǎng)自動化。這個過程的核心就是對技術(shù)的依賴更強(qiáng)，對業(yè)務(wù)的理解要求更強(qiáng)，對從事制造信息化建設(shè)的企業(yè)要求更高了，門檻也就相應(yīng)提高了。

深圳創(chuàng)新設(shè)計研究院是中國第一家將設(shè)計與科技、商業(yè)、環(huán)境融合創(chuàng)新的公共服務(wù)機(jī)構(gòu)，以創(chuàng)新設(shè)計（工業(yè)設(shè)計2.0）為切入點，面向創(chuàng)新的制造和智慧的生活，堅持以用戶為中心，技藝結(jié)合，通過整合全球優(yōu)勢資源建立創(chuàng)新共同體，推動和實踐產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)、和商業(yè)模式的系統(tǒng)化創(chuàng)新及其快速產(chǎn)業(yè)化。深圳創(chuàng)新設(shè)計研究院趙宇波院長在接受采訪時指出：“中國基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較好，信息化起步也比較早，早期比較關(guān)注的是信息化的支撐系統(tǒng)，管理方面的，ERP，供應(yīng)鏈，偏軟性的，中國支撐系統(tǒng)的信息化起步不比發(fā)達(dá)國家晚，發(fā)展水平也較高，但在和工業(yè)本身的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和制造系統(tǒng)的信息化建設(shè)上，與發(fā)達(dá)國家存在較大差距，而實際上這正是兩化融合的關(guān)鍵所在。過去中國的信息化發(fā)展一直都偏重在信息化支撐方面。但在業(yè)務(wù)系統(tǒng)和制造系統(tǒng)本身的信息化上投入還是比較少的，但是從事自動化、智能化研究，并能提供解決方案的企業(yè)自身要具備非常高的水平，而且投入是十分巨大的，投資回收的時間也很長，所以大部分企業(yè)都對這些領(lǐng)域望而卻步?！?/p>

創(chuàng)新制造的踐行者

兩化融合應(yīng)更關(guān)注工業(yè)本身，信息是基礎(chǔ)環(huán)境，未來的工業(yè)如果不是基于信息物理系統(tǒng)之上的，那就是無法存活的工業(yè)。工業(yè)化和信息化之間可能要分層次了，信息化做為基礎(chǔ)環(huán)境，不再是和工業(yè)融合，而是工業(yè)化要融入信息化之中，兩者沒有任何分開的可能。

由于現(xiàn)在客戶的需求是瞬息萬變的，可能要隨時關(guān)注，這種新需求催生新研發(fā)理念。企業(yè)首先要解決產(chǎn)品的定義問題，研發(fā)理念的變化會引起產(chǎn)品的不同?，F(xiàn)在技術(shù)平臺更新更代太快，產(chǎn)品都是尊重摩爾定律在發(fā)生變化，企業(yè)需要根據(jù)技術(shù)的變化，用戶需要的變化來不斷更新產(chǎn)品，因此，產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計就顯得更加重要。

據(jù)悉，海爾空調(diào)2014年1至9月銷售量比去年同期提高了40%，這都是因為技術(shù)平臺變化引起品牌的變化。當(dāng)沒有差異化和引領(lǐng)性的產(chǎn)品出現(xiàn)，就需要企業(yè)主動創(chuàng)新，而企業(yè)現(xiàn)有的能力往往又達(dá)不到創(chuàng)新所需要的水平，所以海爾空調(diào)借助第三方量——深圳創(chuàng)新設(shè)計研究院，讓其幫助做全新產(chǎn)品的研發(fā)。

創(chuàng)新院的五六名干將，與海爾的二十幾個人組成新的研發(fā)團(tuán)隊，花費了近一年的時間，設(shè)計出了新的產(chǎn)品。首先要定義什么才是“舒適健康的空調(diào)”。

趙宇波談到，“風(fēng)是涼而不冷的，而且能在短時間就涼快下來，才是‘舒適健康的空調(diào)，如何在新的平臺上做出‘涼而不冷的空調(diào)，就需要我們與海爾合作設(shè)計，這種全新的空調(diào)從外形就發(fā)生了改變，設(shè)計成為圓形;其次，空調(diào)的風(fēng)是涼而不冷的。定義出用戶的需求后，你還要有相應(yīng)的技術(shù)手段，這就依賴技術(shù)平臺。支撐研發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)平臺的全是信息化手段才能支持先進(jìn)設(shè)計理念的落地。這個平臺已不是原來意義上的物理平臺了，可能它是全球分布式的存在，而且這個平臺要有多個信息化系統(tǒng)支撐它，并嚴(yán)格的依賴信息化存在的，核心是業(yè)務(wù)系統(tǒng)。”

幫助從事制造加工的中小企業(yè)做創(chuàng)新設(shè)計正是創(chuàng)新院的強(qiáng)項?！斑@個企業(yè)并不擅長，所以找我們合作，由我們重新設(shè)計出風(fēng)模式，這個就需要嚴(yán)格依賴計算，需要利用信息化手段實現(xiàn)。信息化只是一種工具，要用工具為企業(yè)解決實際問題，而不要為了用工具而用工具。比如仿真這一工具，怎么用是容易解決的，難的是用在哪個地方?！率裁词潜取趺捶乱y得多的問題。誰來定義仿什么，這個對第三方要求很高，我們就可以定義仿什么?！壁w宇波補(bǔ)充道。

用信息化手段去幫助企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計的意義是顯而易見的。趙宇波在談到這樣做的優(yōu)勢時說：“我們和海爾嘗試做生產(chǎn)線的改造，其實工具是現(xiàn)成的，數(shù)學(xué)模型是什么是要自己弄的。建模環(huán)節(jié)是關(guān)鍵，我們設(shè)想這樣出風(fēng)可能是涼而不冷的，但是光想是不行的，如果按想法造出一個空調(diào)是不行的，那樣成本太高。有了想法之后，快速地把它變成數(shù)字模型，數(shù)字化后趕快計算，一般要出三到五套數(shù)字方案，大家再評審，看看哪個容易實現(xiàn)，然后還要考慮工藝，不是哪個工藝都能支撐你的模型的。畫出來容易，造不出來也不行。然后打樣，測試，再根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行迭代。國內(nèi)現(xiàn)在能提供這種服務(wù)的隊伍非常少。我呼吁國家層面更多地支持這種能幫助制造企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)的第三方機(jī)構(gòu)，而且要引導(dǎo)企業(yè)這樣做，從理念到產(chǎn)品的研發(fā)到生產(chǎn)，要讓信息化切入到業(yè)務(wù)和制造系統(tǒng)中去，而且其產(chǎn)生的商業(yè)價值更高，比如使產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高，使產(chǎn)品對市場的反應(yīng)速度有所提高?，F(xiàn)在沒有信息化系統(tǒng)能和制造體系緊密切合，現(xiàn)在正是好的時機(jī)?！?/p>

中國的技術(shù)基礎(chǔ)相對薄弱影響了信息化融入中小制造企業(yè)創(chuàng)新制造的程度。企業(yè)對服務(wù)提供者的依賴很強(qiáng)，就像創(chuàng)新院和海爾的合作，既要了解海爾的產(chǎn)品，又要熟知海爾品牌的定位及技術(shù)平臺，需要對企業(yè)的理解特別深刻?！澳壳靶枰慌哂薪徊鎸W(xué)科能力且這種能力比較強(qiáng)的隊伍幫助企業(yè)去做這個從支撐系統(tǒng)信息化建設(shè)到業(yè)務(wù)和制造系統(tǒng)信息化的升級過程。這就是企業(yè)信息化的轉(zhuǎn)型升級，從支撐系統(tǒng)到業(yè)務(wù)制造系統(tǒng)的升級。這個過程是非常痛苦的，制造系統(tǒng)不能短時間內(nèi)改改流程就行?！壁w宇波如是說。

創(chuàng)新制造的推動者

南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司是中國南車股份有限公司的核心企業(yè)，中國高速列車產(chǎn)業(yè)化基地，鐵路高檔客車的主導(dǎo)設(shè)計制造企業(yè)，國內(nèi)地鐵、輕軌車輛定點生產(chǎn)廠家和國家軌道交通裝備產(chǎn)品重要出口基地。中國南車四方股份公司在高速動車組和城際動車組的研發(fā)制造上處于行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位，中國首列時速200公里高速動車組、首列時速300公里高速動車組、首列時速380公里高速動車組和時速達(dá)500公里高速試驗列車均在該公司誕生。2012年，中國南車四方股份公司成功研制出我國首列城際動車組并搭建了全新的CINOVA城際動車組技術(shù)平臺。

2013年創(chuàng)新院與青島四方公司合作做高速列車譜系化設(shè)計系統(tǒng)。什么是譜系化設(shè)計？趙宇波這樣解釋：“青島四方集團(tuán)制造高鐵的企業(yè)包括軌道交通，還包括地鐵，它每制造一款車就面臨著重新設(shè)計的難題，選擇很復(fù)雜的供應(yīng)商體系，所有的零部件可能都要重來，這樣立生的結(jié)果可能就是做一款車就要重新設(shè)計，研發(fā)效率就需大大提高。國家對市內(nèi)軌道交通建設(shè)加強(qiáng)，有時還需要出口。市場需求越來越大，年產(chǎn)值接近300個億，在這種情況下，必需優(yōu)化研發(fā)和生產(chǎn)體系。假如說生產(chǎn)什么樣的車最后都像搭積木一樣搭出來，配置列車的所有零部件，電機(jī)，這需要一套復(fù)雜的設(shè)計系統(tǒng)來支撐的，這就要由列車譜系化設(shè)計系統(tǒng)實現(xiàn)?！睘榇?，創(chuàng)新院和青島四方還有西南交通大學(xué)成立了研發(fā)攻關(guān)團(tuán)隊，最后要開發(fā)出一套可用的研發(fā)系統(tǒng)，估計到2014年年底能設(shè)計完成，這就是通過信息化的手段幫助青島四方升級研發(fā)平臺，由線性系統(tǒng)升級到配置系統(tǒng)，使制造工作更集約化了，以組裝為主，使機(jī)器與機(jī)器之間能協(xié)同制造，會更省時省力。

創(chuàng)新制造的引領(lǐng)者

從研發(fā)上幫助企業(yè)升級會使企業(yè)擁有核心技術(shù)產(chǎn)品。研發(fā)平臺的信息化過程是艱難的，這一過程對知識的依賴遠(yuǎn)高于對計算機(jī)技術(shù)的依賴。趙宇波提到，“從研發(fā)和設(shè)計入手支撐企業(yè)創(chuàng)新的制造，但支撐這種研發(fā)和設(shè)計的都是信息化手段，除了網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，更多的是業(yè)務(wù)領(lǐng)域的信息化技術(shù)，包括建模、仿真，但這些僅僅是手段，我們在幫助中小企業(yè)加速信息化進(jìn)程的同時，也促進(jìn)和推動了中小企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，一定是我們研究院這樣的機(jī)構(gòu)先研究成功后，企業(yè)才會使用?！?/p>

對于制造業(yè)的中小企業(yè)來說，第一要重視研發(fā)設(shè)計平臺的建設(shè)。重視核心技術(shù)研發(fā)。第二要重視生產(chǎn)平臺建設(shè)。這兩個平臺是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。目前為從事制造業(yè)的中小企業(yè)提供研發(fā)、設(shè)計平臺信息化服務(wù)還沒形成規(guī)模。研發(fā)設(shè)計平臺不一定就是一套系統(tǒng)。這個平臺不一定是一個具象的系統(tǒng)，可能就是一個研發(fā)設(shè)計，在這個過程中用全新的信息化手段讓企業(yè)能開發(fā)出創(chuàng)新的產(chǎn)品。研發(fā)設(shè)計平臺不是一個簡單的物理上的東西，他有一個新的理念，然后到手段，最后到流程，三個加在一塊，形成新的研發(fā)平臺。

趙宇波認(rèn)為，制造系統(tǒng)的信息化本身也是制造。完成了制造系統(tǒng)的信息化規(guī)劃后一定要制造出新的設(shè)備來實現(xiàn)這種設(shè)計。這種制造更加偏重于創(chuàng)造和智能制造模式。這是兩化融合的核心問題，也是中國創(chuàng)造的著力點。這要由創(chuàng)新型制造企業(yè)來實現(xiàn)。政府首先可能需要去引導(dǎo)為中小企業(yè)智能化、自動化提供服務(wù)的機(jī)構(gòu)，讓他們更好地幫助中小企業(yè)在信息化制方面有所作為。為智能化生產(chǎn)線開發(fā)、生產(chǎn)平臺升級換代的服務(wù)提供者，第二要鼓勵大企業(yè)去做信息化制造，智能化的自動生產(chǎn)線。