路甬祥
制造是工業(yè)化、現(xiàn)代化的支柱,是技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的主戰(zhàn)場,是國家綜合實力、產(chǎn)業(yè)競爭力、安全和可持續(xù)發(fā)展能力的基石。它包括設(shè)計·研發(fā)·制造·營銷·服務(wù)等整個創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈。設(shè)計是人們對有目的創(chuàng)新實踐活動的創(chuàng)意設(shè)想、策劃計劃,是將信息知識和技術(shù)轉(zhuǎn)化為集成創(chuàng)新和整體解決方案,實現(xiàn)應(yīng)用價值的創(chuàng)造發(fā)明,是制造服務(wù)創(chuàng)新的先導(dǎo)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計創(chuàng)造促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展,曾引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命,推動了工業(yè)化、現(xiàn)代化、信息化進(jìn)程。知識網(wǎng)絡(luò)時代的設(shè)計創(chuàng)造呈現(xiàn)新的特征,將引發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和變革,也是實施《中國制造2025》,建設(shè)制造強(qiáng)國,實現(xiàn)中國創(chuàng)造的重要創(chuàng)新支撐。
一、設(shè)計與產(chǎn)業(yè)革命
設(shè)計制造可遠(yuǎn)溯到新石器時期。延綿超千年的農(nóng)耕時代,人們利用天然材料、主要依靠勞動中積累的經(jīng)驗傳承和個人的創(chuàng)意設(shè)計,用手工藝制造。由于在人造材料、能源動力、工具機(jī)器等方面沒有突破,未能引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命。古代中國的設(shè)計制造曾走在世界前列,并經(jīng)由絲綢之路傳播到世界,對人類文明做出了重要貢獻(xiàn)。18世紀(jì)中葉,由于蒸汽機(jī)、紡織機(jī)械、火車等機(jī)械設(shè)計制造,引發(fā)了第一次產(chǎn)業(yè)革命,英國崛起為“日不落帝國”。19世紀(jì)70年代,由于電機(jī)電器、電力系統(tǒng)、內(nèi)燃機(jī)、汽車、飛機(jī)等機(jī)電設(shè)計制造,引發(fā)推動了第二次產(chǎn)業(yè)革命,人類進(jìn)入電氣化時代,德美日等崛起為工業(yè)強(qiáng)國。上世紀(jì)20年代,工業(yè)設(shè)計興起,倡導(dǎo)設(shè)計為了人,追求技術(shù)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一,提升產(chǎn)品競爭力和價值。20世紀(jì)中葉起,由于半導(dǎo)體、集成電路、電子計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、商用機(jī)器等機(jī)械電子一體化設(shè)計制造,將人類推進(jìn)到后工業(yè)時代,美國引領(lǐng)了電子信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,德日韓等也在機(jī)械電子裝備、消費(fèi)類電器設(shè)計制造等領(lǐng)域形成優(yōu)勢。如果把農(nóng)耕時代的傳統(tǒng)設(shè)計視為設(shè)計1.0,工業(yè)時代的現(xiàn)代設(shè)計定義為設(shè)計2.0,知識網(wǎng)絡(luò)時代的創(chuàng)新設(shè)計將進(jìn)化為設(shè)計3.0。
二、創(chuàng)新設(shè)計的時代特征
寬帶網(wǎng)絡(luò)將全球連接成為一體,大數(shù)據(jù)成為最重要的創(chuàng)新設(shè)計資源,全球?qū)拵?、智能物流、云計算、云存儲等成為最重要的基礎(chǔ)設(shè)施。多樣化、個性化需求持續(xù)增長。資源環(huán)境壓力、應(yīng)對氣候變化、科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新變革、發(fā)展理念的進(jìn)步等,推動了設(shè)計價值理念的進(jìn)化。
知識網(wǎng)絡(luò)時代,設(shè)計制造、經(jīng)營服務(wù)同處于物理和全球信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,將更依靠創(chuàng)意創(chuàng)造,依靠全球網(wǎng)絡(luò)和知識信息大數(shù)據(jù);將從注重產(chǎn)品功能和成本效益,拓展為注重全生命周期的資源能源高效利用,經(jīng)濟(jì)社會、生態(tài)環(huán)境、人文藝術(shù)等綜合優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展價值;將轉(zhuǎn)向多樣化、個性化、更注重用戶體驗的定制式設(shè)計制造服務(wù)。寬帶網(wǎng)絡(luò)、信息開放獲取、云計算、虛擬現(xiàn)實、3D+X打印、智能物流等創(chuàng)造了全新的開放自由、公平競爭、全球合作環(huán)境,使得任何奇思妙想的設(shè)計都能被制造出來。設(shè)計研發(fā)、制造服務(wù)等相互融合,成為人人可以公平參與、競爭合作、共創(chuàng)分享的創(chuàng)意創(chuàng)造。綠色低碳成共同發(fā)展理念。將致力設(shè)計創(chuàng)造綠色材料、超常結(jié)構(gòu)功能材料以及智能材料。將設(shè)計創(chuàng)造多樣的增材減材、綠色低碳工藝與智能裝備??仗旌Q?、深部地球、運(yùn)載物流、化工核能、新能源、生物醫(yī)學(xué)、微納系統(tǒng)等超常環(huán)境、超常功能、超常尺度裝備成為設(shè)計制造的新領(lǐng)域和新目標(biāo)。CAD將進(jìn)化為基于全球網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)和云計算的數(shù)字虛擬現(xiàn)實,多元優(yōu)化,超算分析、控制管理等操作系統(tǒng)、工具和應(yīng)用軟件成為競爭力和附加值的核心要素,并催生出以大數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)超算、軟件和服務(wù)增值等網(wǎng)絡(luò)設(shè)計服務(wù)新業(yè)態(tài)。設(shè)計創(chuàng)造將融合多學(xué)科、跨領(lǐng)域的系統(tǒng)集成創(chuàng)新,將融合理論、實驗、虛擬現(xiàn)實和大數(shù)據(jù)等科學(xué)方法。創(chuàng)新設(shè)計——設(shè)計3.0將具有綠色低碳、網(wǎng)絡(luò)智能、超常融合、共創(chuàng)分享等特征。
三、創(chuàng)新設(shè)計與制造強(qiáng)國
中國已是全球制造大國,但還不是設(shè)計制造強(qiáng)國?;A(chǔ)核心技術(shù)缺失、設(shè)計引領(lǐng)的集成創(chuàng)新能力薄弱仍然是制約中國制造“由大轉(zhuǎn)強(qiáng)”的主要瓶頸。創(chuàng)新設(shè)計是制造服務(wù)創(chuàng)新鏈的起點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié),好的創(chuàng)意和設(shè)計不僅能提升產(chǎn)品的功能品質(zhì)、實現(xiàn)綠色智能制造、提升市場競爭力和附加值,還可以創(chuàng)造引領(lǐng)新的市場需求和產(chǎn)業(yè);創(chuàng)新設(shè)計也是把握新產(chǎn)業(yè)革命機(jī)遇的必然要求。信息、能源、材料、智能制造、生物等技術(shù)為主導(dǎo)的新產(chǎn)業(yè)革命正在興起。全新的CPS環(huán)境催生網(wǎng)絡(luò)智造、眾包眾籌及定制式設(shè)計制造服務(wù)新業(yè)態(tài),設(shè)計引領(lǐng)才能成為新產(chǎn)業(yè)變革的領(lǐng)跑者。未來5~10年,是實施《中國制造2025》的關(guān)鍵時期。創(chuàng)新設(shè)計對實現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動,建設(shè)制造強(qiáng)國,向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變意義重大。
應(yīng)將提升創(chuàng)新設(shè)計能力納入國家和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略。制定中國創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)發(fā)展路線圖和十年行動綱要,加強(qiáng)支持引導(dǎo)。要重點(diǎn)突破設(shè)計理論方法和軟件等共性關(guān)鍵技術(shù),著力推進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新設(shè)計能力的跨越。支撐促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級、發(fā)展方式轉(zhuǎn)型。開放融合全球先進(jìn)設(shè)計理念、技術(shù)、人才等資源,促進(jìn)跨地區(qū)、產(chǎn)業(yè)、學(xué)科融合發(fā)展,推動中國設(shè)計走向世界。堅持以人為本,設(shè)計為了人和自然的和諧協(xié)調(diào)發(fā)展,依靠人的創(chuàng)意創(chuàng)造和團(tuán)隊合作。培育建設(shè)創(chuàng)新設(shè)計人才隊伍,創(chuàng)造大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的好環(huán)境。
實施重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新設(shè)計示范工程。通過設(shè)計創(chuàng)新引領(lǐng)推動基礎(chǔ)核心技術(shù)、系統(tǒng)集成、服務(wù)創(chuàng)新,形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新業(yè)態(tài)。培育一批具有設(shè)計創(chuàng)造能力、掌握基礎(chǔ)核心技術(shù)、擁有自主品牌的世界著名企業(yè)。
通過設(shè)計創(chuàng)新提升鋼鐵冶金、紡織服裝、家用電器、建筑建材、能源電力、交通運(yùn)載、農(nóng)業(yè)機(jī)械等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的綠色化、信息化、智能化水平,實現(xiàn)從產(chǎn)量規(guī)模到質(zhì)量效益、從輸出產(chǎn)品向輸出整體系統(tǒng)和服務(wù)轉(zhuǎn)變。
重點(diǎn)提升信息技術(shù)、高端裝備、新能源、新材料、航空航天、智能電網(wǎng)、先進(jìn)軌道交通、新能源汽車、海洋工程與高端船舶制造、醫(yī)療設(shè)備、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),以及現(xiàn)代服務(wù)和文化創(chuàng)意等產(chǎn)業(yè)的設(shè)計創(chuàng)新能力,從同步發(fā)展走向跨越引領(lǐng),形成競爭合作新優(yōu)勢。
重點(diǎn)提升公共和國家安全、社會管理與服務(wù)、生態(tài)與環(huán)境等領(lǐng)域的設(shè)計創(chuàng)新能力。創(chuàng)造信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的技術(shù)裝備支撐體系,提升安全保障、社會服務(wù)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)能力。
要著力加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計共性關(guān)鍵技術(shù)。發(fā)展網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計、工業(yè)和制造工程集成設(shè)計、復(fù)雜過程系統(tǒng)設(shè)計等共性技術(shù);強(qiáng)化綠色低碳、網(wǎng)絡(luò)智能、個性化定制、商業(yè)模式、服務(wù)和品牌等創(chuàng)新設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)。設(shè)計創(chuàng)新智能制造、管理服務(wù)及大數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域的設(shè)計工具、云計算、虛擬現(xiàn)實、智能控制、操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件等。
要著力建設(shè)培育創(chuàng)新設(shè)計生態(tài)和文化。制定完善創(chuàng)新設(shè)計發(fā)展產(chǎn)業(yè)政策,設(shè)立創(chuàng)新設(shè)計基金,建設(shè)創(chuàng)新設(shè)計公共服務(wù)平臺;加快構(gòu)建以企業(yè)為主體,
市場為導(dǎo)向,產(chǎn)學(xué)研、媒用金協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計體制機(jī)制和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟;建立以市場應(yīng)用為主要依據(jù)的創(chuàng)新設(shè)計競爭力評價指標(biāo),建立完善先進(jìn)設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),完善知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系;選編中國好設(shè)計案例集,鼓勵媒體開辟好設(shè)計欄目,引導(dǎo)企業(yè)和社會重視和提升創(chuàng)新設(shè)計;改革設(shè)計教育,促進(jìn)國際交流合作,構(gòu)建創(chuàng)新設(shè)計人才體系;培育建設(shè)精益求精、創(chuàng)新創(chuàng)造、誠信服務(wù)、合作共贏,符合時代要求的中國先進(jìn)設(shè)計制造文化,提升中國設(shè)計制造的信譽(yù)和價值。endprint