面向智能交互產(chǎn)品的創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)

劉永紅，白翔天

面向智能交互產(chǎn)品的創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)

劉永紅1,2，白翔天1

（1.湖南大學(xué)，長(zhǎng)沙 410082；2.泉州湖南大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)器智能創(chuàng)新研究院，福建 泉州 362006）

面向數(shù)據(jù)智能時(shí)代發(fā)展需要，通過剖析設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與面臨挑戰(zhàn)，針對(duì)存在問題開發(fā)基于設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)的新工具與平臺(tái)，賦能先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。面對(duì)當(dāng)今“人—物理—信息—機(jī)器”四元空間，以設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)為主線，按照“數(shù)據(jù)—工具—平臺(tái)—應(yīng)用”的研究框架，創(chuàng)建“海量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)—智能設(shè)計(jì)決策—云端創(chuàng)意生成—虛擬孿生評(píng)價(jià)—云生態(tài)柔性制造—精準(zhǔn)營(yíng)銷”的全生命周期孿生融合的設(shè)計(jì)理論體系和商業(yè)模式，構(gòu)建設(shè)計(jì)范式，并在六大智能交互產(chǎn)品領(lǐng)域開展應(yīng)用示范。智能交互產(chǎn)品創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)流程向數(shù)字化、智能化的方向升級(jí)，提升了數(shù)字創(chuàng)意與設(shè)計(jì)賦能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的準(zhǔn)確性和效率，有助于形成大中小企業(yè)共生共榮、互相融通，促進(jìn)生產(chǎn)制造可持續(xù)發(fā)展。

現(xiàn)代服務(wù)業(yè)；創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)；智能交互產(chǎn)品

設(shè)計(jì)是人類為實(shí)現(xiàn)某種特定目的而進(jìn)行的創(chuàng)造性活動(dòng)，是人類生存和發(fā)展的基本活動(dòng)[1]，從早期生產(chǎn)工具創(chuàng)造到如今機(jī)械化生產(chǎn)，創(chuàng)造性設(shè)計(jì)不斷地推動(dòng)物質(zhì)文明的發(fā)展[2]。創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)是企業(yè)及設(shè)計(jì)師為客戶提供產(chǎn)品、服務(wù)整合創(chuàng)意解決方案的過程。在數(shù)據(jù)智能時(shí)代，我國(guó)的科技和制造業(yè)從跟跑、并跑到實(shí)現(xiàn)部分領(lǐng)跑，建立了較為完善的工業(yè)、服務(wù)和人才體系[3]，如今工業(yè)設(shè)計(jì)已進(jìn)化到群智創(chuàng)新時(shí)代[4]，但設(shè)計(jì)工具仍未擺脫依賴問題。展望2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要“推動(dòng)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)融合化發(fā)展”[5]，我國(guó)大數(shù)據(jù)、完善的制造和服務(wù)體系優(yōu)勢(shì)[6]，開發(fā)新設(shè)計(jì)工具與平臺(tái)，構(gòu)建設(shè)計(jì)范式，形成全球的文化認(rèn)同和市場(chǎng)覆蓋，是文化科技與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)[7]。

1 創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略意義與工具平臺(tái)現(xiàn)狀

1.1 創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)的戰(zhàn)略意義

20世紀(jì)初至50年代，德國(guó)包豪斯學(xué)院提出“設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)”的概念[8]。21世紀(jì)以來，世界經(jīng)濟(jì)與技術(shù)高速發(fā)展，全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已逐步由“工業(yè)經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)”轉(zhuǎn)型升級(jí)為“服務(wù)經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)”，以信息革命為基礎(chǔ)的全球化是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要特征。近年來，大數(shù)據(jù)[9]、人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈[10]等新興技術(shù)飛速發(fā)展，給創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)帶來了新的可能。中國(guó)科學(xué)院院士吳朝暉[11]教授提出，人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入人、物理世界、智能機(jī)器和虛擬信息世界構(gòu)成的四元社會(huì)，將對(duì)世界各國(guó)、各行業(yè)領(lǐng)域帶來巨大影響。

在此過程中，我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)整體高速發(fā)展，創(chuàng)造了世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)奇跡。聚焦我國(guó)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)發(fā)展，其在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）中的占比和對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率穩(wěn)步上升，2013年我國(guó)服務(wù)業(yè)就首次超制造業(yè)，占比46.1%，2015年占比首次超過50%，2018年占比已達(dá)到52.2%，成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要驅(qū)動(dòng)力，已涌現(xiàn)出具有影響力的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)領(lǐng)域杰出企業(yè)，顯著提高了傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)科技水平。但近年來，貿(mào)易摩擦沖擊、新冠肺炎疫情影響和國(guó)際沖突激化導(dǎo)致全球性供應(yīng)鏈危機(jī)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)下行壓力加大，社會(huì)面臨多重機(jī)遇與挑戰(zhàn)，這同時(shí)也刺激了我國(guó)現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，尤其是數(shù)字技術(shù)應(yīng)用、數(shù)字產(chǎn)品開發(fā)及數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)正處于科技創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)建設(shè)改革的關(guān)鍵期[12]。

“十三五”期間，科技部在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中啟動(dòng)實(shí)施“現(xiàn)代服務(wù)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用示范”專項(xiàng)，文化科技創(chuàng)新領(lǐng)域被列為專項(xiàng)重點(diǎn)支持板塊。2019年，工信部、發(fā)改委、教育部等聯(lián)合印發(fā)《制造業(yè)設(shè)計(jì)能力提升專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃（2019-2022年）》，規(guī)劃在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、人工智能設(shè)計(jì)等方面形成一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)好用的專業(yè)設(shè)計(jì)工具，搭建共創(chuàng)共享的設(shè)計(jì)協(xié)同平臺(tái)。2021年3月，《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》發(fā)布，要求堅(jiān)持自主可控，加強(qiáng)工業(yè)軟件的研發(fā)應(yīng)用，推進(jìn)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造”產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)，深度融合先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，依托國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)循環(huán)體系形成對(duì)全球要素資源的強(qiáng)大引力場(chǎng)，強(qiáng)化國(guó)內(nèi)大循環(huán)的主導(dǎo)作用，以國(guó)際循環(huán)提升國(guó)內(nèi)大循環(huán)效率和水平，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)互促共進(jìn)。

2021年5月，為落實(shí)“十四五”期間科技創(chuàng)新部署安排，科技部在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中啟動(dòng)實(shí)施“文化科技與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”重點(diǎn)專項(xiàng)。2021年8月，工信部、科技部等六部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快培育發(fā)展制造業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè)的指導(dǎo)意見》，推動(dòng)自主可控工業(yè)軟件推廣應(yīng)用，培育綜合性強(qiáng)、帶動(dòng)面廣的示范場(chǎng)景，建設(shè)推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，積極發(fā)展服務(wù)型制造新模式、新業(yè)態(tài)。緊接著，2021年12月，工信部、教育部、科技部等8個(gè)部門聯(lián)合發(fā)布了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，推動(dòng)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化變革，到2025年，工業(yè)軟件技術(shù)水平的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)滿足率超50%。創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)是推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型優(yōu)化發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。

1.2 創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)工具平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀

聚焦智能交互產(chǎn)品領(lǐng)域，我國(guó)創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)行業(yè)軟件在市場(chǎng)、用戶、創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、工程等方面，超過90%被國(guó)外壟斷，國(guó)際上形成了巨頭鼎立的局面。具體在工具層面，國(guó)外有包括以Adobe創(chuàng)意設(shè)計(jì)系列軟件群、Rhino三維造型設(shè)計(jì)、C4D場(chǎng)景動(dòng)畫、Sketch矢量繪圖、CorelDRAW平面設(shè)計(jì)為代表的CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件；以Ansys有限元分析、Dassault產(chǎn)品生命周期管理、Simulia系統(tǒng)仿真為代表的CAE計(jì)算機(jī)輔助工程軟件；還有以Powermill數(shù)控加工編程為代表的CAM計(jì)算機(jī)輔助制造軟件。同時(shí)在平臺(tái)層面，有Behance創(chuàng)意作品領(lǐng)先在線、Pinterest圖片社交、Dribbble設(shè)計(jì)在線服務(wù)，以及基于云計(jì)算的Google Cloud工業(yè)互聯(lián)、Microsoft Azure；有以Mindsphere、PTC ThingWorx為代表的云開發(fā)平臺(tái)；還有以Autodesk、Fushion 360、Dassault Catia為代表的CAX一體化平臺(tái)?！肮ぞ摺薄捌脚_(tái)”的驅(qū)動(dòng)核心是“數(shù)據(jù)”，包括Behance、Pinterest中的創(chuàng)意數(shù)據(jù)，以及SizeNorthAmerica、NIOSH、CAESAR中的人因工程數(shù)據(jù)等多個(gè)方面。國(guó)內(nèi)方面，對(duì)應(yīng)有視覺中國(guó)、UI中國(guó)、站酷、花瓣等創(chuàng)意分享交流平臺(tái)，CNIS中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院建構(gòu)的人因數(shù)據(jù)庫(kù)，還有中望軟件、天河智造、浩辰CAD、華天軟件等生產(chǎn)制造工具平臺(tái)，以及COSMOPlat、Oceanconnect、阿里云、騰訊云、京東云、太火鳥等工業(yè)互聯(lián)平臺(tái)[13]，見圖1。

總體來看，國(guó)內(nèi)創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)工具平臺(tái)從過去被國(guó)際巨頭稱霸壓制，到軟件協(xié)同時(shí)期的借鑒追趕，再到云時(shí)代的整體方案推進(jìn)，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，且在部分細(xì)分領(lǐng)域已有突破，形成較大規(guī)模。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)不夠、產(chǎn)業(yè)鏈不完整、國(guó)際市場(chǎng)份額少等問題，離自主可控還有一定距離。在加快構(gòu)建以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體、國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局下，基于國(guó)內(nèi)完整的制造產(chǎn)業(yè)鏈、廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)、發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)，能夠催生新的創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)軟件生態(tài)，催生新的設(shè)計(jì)工具開發(fā)，研發(fā)面向智能交互產(chǎn)品的創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)技術(shù)與平臺(tái)，契合國(guó)家重大發(fā)展戰(zhàn)略。掌握數(shù)據(jù)智能，就是把握了產(chǎn)業(yè)未來[14]。

圖1 國(guó)內(nèi)外創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)工具平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀

2 創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)新模式與面臨挑戰(zhàn)

2.1 傳統(tǒng)串行工作流程

我國(guó)傳統(tǒng)制造行業(yè)體量規(guī)模大，總體來看，傳統(tǒng)制造行業(yè)多存在自主創(chuàng)新能力較弱，生產(chǎn)管理效率較低、資源利用率不高等問題，企業(yè)多采用“市場(chǎng)調(diào)研—用戶研究—產(chǎn)品定義—概念設(shè)計(jì)—設(shè)計(jì)優(yōu)化—方案評(píng)審—生產(chǎn)制造—市場(chǎng)營(yíng)銷—服務(wù)體驗(yàn)”的串行工作流程，基本為“大規(guī)模生產(chǎn)”“先生產(chǎn)后銷售”模式。串行流程不可避免地會(huì)造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)和環(huán)節(jié)間的部分脫節(jié)。各環(huán)節(jié)主要對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的包括市場(chǎng)、人因工程、品牌基因、文化風(fēng)格、產(chǎn)品特征、用戶反饋、CAM/CAD、產(chǎn)品銷售、服務(wù)體驗(yàn)等在內(nèi)的多方面數(shù)據(jù)，目前尚未得到有效利用。如今，在全球產(chǎn)業(yè)互聯(lián)變革與中國(guó)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的雙重背景下，傳統(tǒng)制造行業(yè)正經(jīng)受來自需求、成本、流量、渠道等多方面沖擊。全球產(chǎn)業(yè)處于新時(shí)期數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期[15]，只有借數(shù)字化力量加大自主創(chuàng)新能力，不斷提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，我國(guó)企業(yè)才能更好地發(fā)展壯大。

2.2 創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)新模式

在技術(shù)發(fā)展的浪潮中，傳統(tǒng)行業(yè)也在逐步進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)，部分高技術(shù)和知識(shí)密集型企業(yè)也在不斷創(chuàng)新，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的融合發(fā)展[16]。通過把握“數(shù)據(jù)智能”的歷史性發(fā)展機(jī)遇，誕生了一批代表性企業(yè)，見圖2。在新消費(fèi)領(lǐng)域，誕生了面向消費(fèi)類產(chǎn)品設(shè)計(jì)生態(tài)鏈企業(yè)——小米；在智能制造領(lǐng)域，誕生了面向健康類產(chǎn)品設(shè)計(jì)生態(tài)鏈企業(yè)——邁瑞；在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，誕生了面向精準(zhǔn)營(yíng)銷[17]的產(chǎn)品生態(tài)鏈企業(yè)——京東；在智能設(shè)計(jì)領(lǐng)域，誕生了面向智能產(chǎn)品創(chuàng)意服務(wù)生態(tài)鏈企業(yè)——太火鳥，這些企業(yè)無一例外都將設(shè)計(jì)生態(tài)鏈、創(chuàng)意服務(wù)生態(tài)鏈視作本企業(yè)在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、時(shí)代發(fā)展中的制勝法寶。以“太火鳥”為例，其是我國(guó)第一家工業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)生態(tài)鏈創(chuàng)新平臺(tái)，是“設(shè)計(jì)+科技”的踐行者，孵化了鰭源、素士、宗匠、安聲等200多家“隱形冠軍”企業(yè)。太火鳥智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)是基于大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)和信息可視化等技術(shù)研發(fā)的人工智能驅(qū)動(dòng)式設(shè)計(jì)工具，包含智能設(shè)計(jì)決策引擎（基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品決策報(bào)告生成）和智能生成設(shè)計(jì)系統(tǒng)（從草圖到效果圖方案快速生成）兩大模塊，服務(wù)企業(yè)快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化，提高協(xié)同研發(fā)效率，降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)與創(chuàng)新成本，整體增強(qiáng)自主品牌創(chuàng)新能力。

設(shè)計(jì)促進(jìn)信息化與制造業(yè)深度融合，助推實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化升級(jí)[18]，設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)服務(wù)已成為拉動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的重要力量[19]。但放眼全國(guó)各級(jí)各類企業(yè)，我國(guó)設(shè)計(jì)創(chuàng)新服務(wù)能力總體相對(duì)較弱，普遍存在設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)支撐不夠、設(shè)計(jì)工具仍未擺脫依賴等問題，同時(shí)不同行業(yè)間的差異特征導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)工具等呈現(xiàn)不同形態(tài)，難以形成普遍性的設(shè)計(jì)范式指導(dǎo)[20]。在傳統(tǒng)制造業(yè)向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的過程中，串行流程和孤立數(shù)據(jù)難以支撐智能設(shè)計(jì)對(duì)全流程數(shù)字化管理與服務(wù)提出的要求，特別是難以滿足設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)工具群、設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)、精準(zhǔn)營(yíng)銷等提出的網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)時(shí)性、一體化、聯(lián)動(dòng)性的要求，見圖3，迫切需要通過數(shù)據(jù)智能方法將傳統(tǒng)串行工作流程轉(zhuǎn)化為基于設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)的網(wǎng)狀設(shè)計(jì)創(chuàng)新體系，提升產(chǎn)品定義、服務(wù)體驗(yàn)與賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的精準(zhǔn)度與效率，形成數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)服務(wù)新模式[21]，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展的新動(dòng)力。

圖2 數(shù)據(jù)智能代表性企業(yè)

圖3 創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)新模式

2.3 智能交互產(chǎn)品創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)

智能交互產(chǎn)品是與互聯(lián)網(wǎng)相連接進(jìn)行通信和信息交換，再通過反饋以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、監(jiān)控和管理，從而為用戶提供服務(wù)的產(chǎn)品[22]，不斷產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是智能交互產(chǎn)品優(yōu)化升級(jí)的重要設(shè)計(jì)來源，將復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)邏輯轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品體驗(yàn)成為設(shè)計(jì)的重要工作[23]。新時(shí)代設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，可歸納為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模糊、設(shè)計(jì)工具缺乏、設(shè)計(jì)平臺(tái)零散、設(shè)計(jì)模式低效等方面。

2.3.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模糊

數(shù)據(jù)，已成為新時(shí)代推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎，在經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展中的作用日益提升。黨的十九屆四中全會(huì)通過決定，首次將數(shù)據(jù)列為新的生產(chǎn)要素。數(shù)據(jù)要素具有共享性、即時(shí)性、易復(fù)制等特征[24]。當(dāng)前，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)雖然規(guī)模龐大、種類豐富、來源廣泛，但行業(yè)內(nèi)、企業(yè)間、院所間數(shù)據(jù)孤島、數(shù)據(jù)壁壘問題比較嚴(yán)重，淺數(shù)據(jù)與冷數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)主權(quán)與割據(jù)、數(shù)據(jù)開放與保護(hù)間的辯證矛盾等普遍存在，無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模匯聚、互聯(lián)互通。“大數(shù)據(jù)”未進(jìn)化成為精準(zhǔn)的“設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)”，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模糊分散且未形成較完整的數(shù)據(jù)體系，設(shè)計(jì)師、品牌方、生產(chǎn)商無法與數(shù)據(jù)分析師進(jìn)行有效聯(lián)動(dòng)，數(shù)據(jù)無法高質(zhì)高效支持創(chuàng)意設(shè)計(jì)。

2.3.2 設(shè)計(jì)工具缺乏

設(shè)計(jì)工具由國(guó)外軟件集團(tuán)壟斷嚴(yán)重，相比之下，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)工具數(shù)量較少、軟件功能不強(qiáng)，未形成較好的數(shù)據(jù)分析工具來輔助設(shè)計(jì)師捕捉設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)產(chǎn)出效率和質(zhì)量低，無法形成工具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，且存在卡脖子問題。2022年3月，美國(guó)數(shù)字化軟件Figma封禁大疆等被美國(guó)制裁公司的賬號(hào)。Figma在2020年的市場(chǎng)占比就超過百分之五十，是新一代設(shè)計(jì)協(xié)同高效工具。應(yīng)對(duì)之下，國(guó)產(chǎn)同領(lǐng)域軟件功能范圍均達(dá)不到平替要求，設(shè)計(jì)師只能組合使用多款替換軟件，在一定程度上導(dǎo)致效率下降和成本的不必要增加。

2.3.3 設(shè)計(jì)平臺(tái)零散

相較于國(guó)外成熟設(shè)計(jì)平臺(tái)，我國(guó)設(shè)計(jì)平臺(tái)規(guī)模尚小，且不互通，缺乏明晰的整合和智能響應(yīng)機(jī)制，無法快速形成有效合力，無法支持全流程的開放應(yīng)用，難以形成規(guī)模平臺(tái)效益。2022年8月，Behance毫無預(yù)兆封禁中國(guó)地區(qū)賬號(hào)，國(guó)內(nèi)賬號(hào)將無法繼續(xù)使用Behance相關(guān)資源，此次封禁也對(duì)設(shè)計(jì)師創(chuàng)作和部分企業(yè)運(yùn)營(yíng)帶來一定困擾?！笆奈濉薄盾浖托畔⒓夹g(shù)服務(wù)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出，明確量化目標(biāo)和推進(jìn)落地方式，為具有規(guī)模優(yōu)勢(shì)的國(guó)內(nèi)軟件龍頭向平臺(tái)型企業(yè)發(fā)展提供持續(xù)驅(qū)動(dòng)力。

2.3.4 設(shè)計(jì)模式低效

由于數(shù)據(jù)、工具、平臺(tái)的局限，創(chuàng)意設(shè)計(jì)線上線下缺乏深度融合機(jī)制，設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化[25]程度較低，設(shè)計(jì)和上下游間產(chǎn)業(yè)間存在斷層，無法滿足產(chǎn)業(yè)全生命周期發(fā)展需要，設(shè)計(jì)多元協(xié)作效率低，激勵(lì)和分配機(jī)制不明晰，輻射面窄[26]，未形成成熟的設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)生態(tài)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。

3 聚焦設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)與智能設(shè)計(jì)

研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期關(guān)注“文化科技與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)”發(fā)展，參與了面向2035年的第6次國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃，深刻思考“三新”和“四個(gè)面向”形勢(shì)下的時(shí)代需求和設(shè)計(jì)領(lǐng)域面臨的緊迫需求，在“新征程、新工科、新設(shè)計(jì)”的規(guī)劃指導(dǎo)下，依托國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、數(shù)字文化創(chuàng)意智能設(shè)計(jì)技術(shù)文旅部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等優(yōu)質(zhì)資源，聯(lián)合國(guó)內(nèi)領(lǐng)先設(shè)計(jì)院校、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)展開緊密合作，協(xié)同浙江大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所、北京太火紅鳥科技有限公司、深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司、北京中科院軟件中心有限公司、北京小米移動(dòng)軟件有限公司、長(zhǎng)沙京東云計(jì)算有限公司等十家優(yōu)勢(shì)單位組成項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)，共同開展“設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)與智能設(shè)計(jì)”的設(shè)計(jì)方法與工具研究，將消費(fèi)體驗(yàn)研究延伸到健康體驗(yàn)、工作體驗(yàn)，項(xiàng)目成果將在醫(yī)療、健康護(hù)理、通訊電子、可穿戴設(shè)備、智能家居、教育文娛六大領(lǐng)域展開全場(chǎng)景服務(wù)與應(yīng)用示范。

項(xiàng)目研究按照“數(shù)據(jù)—工具—平臺(tái)—應(yīng)用”四個(gè)層次展開，面向智能交互設(shè)計(jì)的需求和創(chuàng)意服務(wù)提供之間存在的錯(cuò)位、斷位問題，以設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)為主線，意在解決多源異構(gòu)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)決策、云原生多場(chǎng)景敘事建模與人機(jī)交互、多場(chǎng)景融合的文化風(fēng)格與設(shè)計(jì)美學(xué)主客觀評(píng)價(jià)機(jī)制、群智協(xié)同交互與創(chuàng)意內(nèi)容智能生成[27]等，將傳統(tǒng)的串行工作流程升級(jí)轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)智能驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)狀設(shè)計(jì)創(chuàng)新體系，將極大地提升產(chǎn)品定義、服務(wù)體驗(yàn)的精準(zhǔn)度與效率。

4 面向智能交互產(chǎn)品的創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)技術(shù)與平臺(tái)

圍繞智能交互產(chǎn)品在創(chuàng)意設(shè)計(jì)方面存在的關(guān)鍵問題，以驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)變革為目標(biāo)開展技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用示范，研發(fā)面向智能交互產(chǎn)品的創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)技術(shù)與平臺(tái)，賦能先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。

4.1 數(shù)據(jù)處理：挖掘構(gòu)建設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)

面向醫(yī)療、健康護(hù)理、通訊電子、可穿戴設(shè)備、智能家居、教育文娛領(lǐng)域，研究智能交互產(chǎn)品設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)框架模型。針對(duì)用戶行為、使用場(chǎng)景、產(chǎn)品功效、終端反饋等海量多源異構(gòu)數(shù)據(jù)在設(shè)計(jì)、營(yíng)銷中應(yīng)用難的問題，面向典型領(lǐng)域智能交互產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求，整合來自企業(yè)的產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)（市場(chǎng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、生產(chǎn)制造數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)研發(fā)數(shù)據(jù)、售后維護(hù)數(shù)據(jù)等）和來自科研機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究數(shù)據(jù)（用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)、人因工程數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)文化數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)案例數(shù)據(jù)等）。

經(jīng)過數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)規(guī)約、數(shù)據(jù)變換等智能分析處理后，使其結(jié)構(gòu)化、可讀取、可運(yùn)算[28]，挖掘其中的“人—物—場(chǎng)”全要素關(guān)系，構(gòu)建設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)共生，拓展設(shè)計(jì)空間。研究智能化產(chǎn)品畫像、設(shè)計(jì)決策、精準(zhǔn)營(yíng)銷技術(shù)，形成全場(chǎng)景用戶行為和設(shè)計(jì)決策分析平臺(tái)，構(gòu)建基于數(shù)字智能的群體智慧[29]，驅(qū)動(dòng)全價(jià)值鏈路智能創(chuàng)新設(shè)計(jì)和服務(wù)[30]，提升智能交互產(chǎn)品的設(shè)計(jì)價(jià)值定義的科學(xué)性與服務(wù)體驗(yàn)的準(zhǔn)確性[31]，形成用戶參與、數(shù)據(jù)融合、系統(tǒng)化的前瞻性評(píng)估，建立風(fēng)險(xiǎn)控制、設(shè)計(jì)決策與精準(zhǔn)營(yíng)銷體系，形成可復(fù)制、可推廣的設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)支撐模式。

4.2 工具開發(fā)：構(gòu)建人因設(shè)計(jì)與美學(xué)評(píng)價(jià)工具體系

開發(fā)具有中國(guó)思維特征的智能設(shè)計(jì)工具與評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，提升數(shù)字環(huán)境下跨平臺(tái)的人機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量[32]，引領(lǐng)自主創(chuàng)新。

針對(duì)多模態(tài)人因數(shù)據(jù)面向自然交互融合度低、耦合性弱，缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等問題，研究智能交互產(chǎn)品人因數(shù)據(jù)的獲取、融合、挖掘與應(yīng)用技術(shù)，構(gòu)建面向自然人機(jī)交互的物理—認(rèn)知—情感等云原生多模態(tài)人因數(shù)據(jù)庫(kù)，打造設(shè)計(jì)—開發(fā)—驗(yàn)證—升級(jí)的數(shù)據(jù)閉環(huán)；研究智能產(chǎn)品的多模態(tài)人機(jī)交互技術(shù)和體驗(yàn)計(jì)算，建立面向全場(chǎng)景—跨平臺(tái)的智能交互產(chǎn)品人因設(shè)計(jì)規(guī)范、體驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和智能輔助設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多通道交互與跨終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)的舒適性可用性評(píng)估，提升人因數(shù)據(jù)在產(chǎn)品全生命周期中的參與度、耦合度和易用性。

針對(duì)設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)與文化風(fēng)格、美學(xué)評(píng)價(jià)割裂，以及缺乏協(xié)同工具和審美評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等問題[33]，研究面向虛擬孿生的文化風(fēng)格挖掘與分類，以及文化風(fēng)格與數(shù)字美學(xué)的適度融合技術(shù)，研發(fā)設(shè)計(jì)美學(xué)的智能評(píng)價(jià)工具，構(gòu)建多場(chǎng)景融合的文化風(fēng)格與設(shè)計(jì)美學(xué)主客觀評(píng)價(jià)體系。運(yùn)用美學(xué)、符號(hào)學(xué)、語(yǔ)義學(xué)、組織行為學(xué)及認(rèn)知心理學(xué)等理論，對(duì)交互場(chǎng)景下的三維產(chǎn)品評(píng)價(jià)產(chǎn)品美學(xué)設(shè)計(jì)元素的提取與分析，進(jìn)行產(chǎn)品文化風(fēng)格定義研究；通過設(shè)計(jì)美學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系技術(shù)及工具，應(yīng)用設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)研究設(shè)計(jì)美學(xué)與用戶審美體驗(yàn)的深層關(guān)系，構(gòu)建多場(chǎng)景融合的文化風(fēng)格與設(shè)計(jì)美學(xué)主客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同智能評(píng)價(jià)與優(yōu)化推薦，對(duì)接精準(zhǔn)制造。

4.3 平臺(tái)構(gòu)建：研發(fā)群智協(xié)同的智能設(shè)計(jì)工具系統(tǒng)

針對(duì)傳統(tǒng)創(chuàng)意設(shè)計(jì)模式流程長(zhǎng)、效率低、設(shè)計(jì)工具匱乏等問題，基于對(duì)設(shè)計(jì)過程的建模分析，研究云邊端協(xié)同的群智交互設(shè)計(jì)技術(shù)與基于機(jī)器學(xué)習(xí)的創(chuàng)意內(nèi)容智能生成技術(shù)。集成智能化設(shè)計(jì)服務(wù)技術(shù)，聚集多學(xué)科資源[34]，開展協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在六大領(lǐng)域開發(fā)群智協(xié)同的智能設(shè)計(jì)工具系統(tǒng)，構(gòu)建從健康體驗(yàn)到消費(fèi)體驗(yàn)的全場(chǎng)景服務(wù)創(chuàng)新模式與應(yīng)用。

在設(shè)計(jì)內(nèi)容生成方面，基于生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)、圖卷積網(wǎng)絡(luò)、Transformer 等模型，采用多尺度漸進(jìn)生成思想，實(shí)現(xiàn)二維與三維內(nèi)容的生成；采用模式識(shí)別、協(xié)同過濾等算法，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容的智能檢索與推薦。在群智設(shè)計(jì)方面，基于數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)群智設(shè)計(jì)知識(shí)圖譜構(gòu)建與優(yōu)化，對(duì)群智交互設(shè)計(jì)工具[4]的數(shù)據(jù)、控制和管理進(jìn)行功能擴(kuò)展和資源分配優(yōu)化。基于軟件工程設(shè)計(jì)理論，構(gòu)建支持“終端協(xié)同交互—云端創(chuàng)意生成”的智能設(shè)計(jì)平臺(tái)，包括基礎(chǔ)功能、設(shè)計(jì)輔助[35]、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)模塊等，實(shí)現(xiàn)行業(yè)專家、市場(chǎng)調(diào)查員、設(shè)計(jì)師、工程師、用戶的群智協(xié)同交互設(shè)計(jì)[36]，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速生成與迭代，帶動(dòng)智能交互產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和深度應(yīng)用。

4.4 應(yīng)用示范：構(gòu)建設(shè)計(jì)迭代和智能評(píng)估服務(wù)平臺(tái)

探索建立面向典型行業(yè)產(chǎn)品生態(tài)鏈的PSSD（Product Service System Design）資源庫(kù)和智能協(xié)同設(shè)計(jì)體系，開發(fā)基于智能交互、模式識(shí)別、全場(chǎng)景分析數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的PSSD設(shè)計(jì)迭代和智能化評(píng)估服務(wù)平臺(tái)。以設(shè)計(jì)為核心，構(gòu)建消費(fèi)者（Consumer）到設(shè)計(jì)（Design）到制造（Manufacturing）的C2D2M全生命周期的線上線下融通服務(wù)新模式，打造智能交互產(chǎn)品創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)一站式服務(wù)，在醫(yī)療、健康護(hù)理、通訊電子、可穿戴設(shè)備、智能家居、教育文娛等行業(yè)的6個(gè)專業(yè)領(lǐng)域開展產(chǎn)品服務(wù)生態(tài)驗(yàn)證，形成示范應(yīng)用樣板。在邁瑞的主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域（監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、麻醉機(jī)、呼吸機(jī)、彩超系統(tǒng)等），開展基于全場(chǎng)景的健康產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)企業(yè)典范；在小米的重點(diǎn)產(chǎn)品板塊（智能手機(jī)、智能手表/手環(huán)、智能音箱等），開展面向生態(tài)鏈的消費(fèi)產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)企業(yè)示范；在創(chuàng)新工業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)太火鳥和精準(zhǔn)營(yíng)銷平臺(tái)京東，開展面向中小企業(yè)的行業(yè)應(yīng)用示范，見圖4，帶動(dòng)智能交互產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步和深度應(yīng)用，發(fā)展和引領(lǐng)價(jià)值共創(chuàng)的形式、途徑和類型，探索長(zhǎng)期、開放、可持續(xù)運(yùn)行機(jī)制。

圖4 產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)企業(yè)應(yīng)用示范

5 結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目開展“設(shè)計(jì)+技術(shù)+商業(yè)”一體化研究與應(yīng)用示范。以設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)為主線，創(chuàng)建“海量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)—智能設(shè)計(jì)決策—云端創(chuàng)意生成—虛擬孿生評(píng)價(jià)—云生態(tài)柔性制造—精準(zhǔn)營(yíng)銷”的全價(jià)值鏈創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)流程和商業(yè)模式，形成中國(guó)創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)理論，構(gòu)建設(shè)計(jì)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新模式，有效推進(jìn)智能交互產(chǎn)品創(chuàng)意服務(wù)設(shè)計(jì)流程向數(shù)字化、智能化的方向升級(jí)，提升數(shù)字創(chuàng)意與設(shè)計(jì)賦能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的準(zhǔn)確性和效率，賦能先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)。項(xiàng)目發(fā)揮頭部企業(yè)的領(lǐng)頭作用，以期形成全球市場(chǎng)的文化認(rèn)同與市場(chǎng)覆蓋，形成大中小企業(yè)共生共榮、互相融通，同時(shí)引導(dǎo)資源的配置優(yōu)化，促進(jìn)生產(chǎn)制造可持續(xù)發(fā)展。

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Creative Service Design for Intelligent Interactive Products

LIU Yong-hong1,2, BAI Xiang-tian1

(1.Hunan University, Changsha 410082, China; 2.Innovation Institute of Industrial Design and Machine Intelligence Quanzhou-Hunan University, Fujian Quanzhou 362006, China)

Facing the development needs of the data intelligence era, the work aims to develop new tools and platforms based on “big data in the design field” to address the existing problems and empower advanced manufacturing and modern services by analyzing the current situation and challenges of the design service industry. Facing the current "human- physics-information-machine" quadratic space, and based on the research framework of "data-tool-platform-application", with big data in the design field as the main line, a design theory system and business model of "massive data driven-intelligent design decision-cloud creative generation-virtual twin evaluation-cloud ecological flexible manufacturing-accurate marketing" for the whole life cycle twin integration was created to build a design paradigm. Andapplication demonstrations were carried out in six major areas of intelligent interactive products. The design process of intelligent interactive product creative service is upgraded to the direction of digitization and intelligence, which enhances the accuracy and efficiency of digital creativity and design-enabling economic development, helps to form a symbiosis and mutual integration of large, medium and small enterprises, and promotes the sustainable development of production and manufacturing.

modern service industry; creative service design; intelligent interactive product

TB472

A

1001-3563(2022)24-0020-08

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.24.003

2022–07–22

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFF0900600）

劉永紅（1972—），男，博士，湖南大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)橹悄墚a(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)協(xié)同創(chuàng)新研究。

白翔天（1996—），男，博士生，主要研究方向?yàn)橹悄墚a(chǎn)品設(shè)計(jì)研究。

責(zé)任編輯：陳作