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【摘要】面向未來,作為制造業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),工業(yè)設(shè)計適應(yīng)和引領(lǐng)全球制造業(yè)智能化、綠色化和服務(wù)化,發(fā)展出智能設(shè)計、并行設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計等新功能新業(yè)態(tài)。寧波工業(yè)設(shè)計起步較早,但工業(yè)設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展與寧波制造大市地位不匹配,功能單一的工業(yè)設(shè)計無法適應(yīng)寧波未來制造業(yè)急速演變的工業(yè)化需求。圍繞提升制造業(yè)創(chuàng)新設(shè)計能力,通過提升設(shè)計基礎(chǔ)創(chuàng)新能力,加強設(shè)計創(chuàng)新載體建設(shè),促進(jìn)工業(yè)設(shè)計生態(tài)生長等舉措,將有力地促進(jìn)寧波制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)設(shè)計;新智造;制造業(yè);轉(zhuǎn)型升級
工業(yè)設(shè)計是制造業(yè)的先導(dǎo)環(huán)節(jié),位于價值鏈的起點,處于創(chuàng)新鏈的源頭,是提高產(chǎn)品附加值,提升產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈,推動高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑和有效手段。全球制造業(yè)的智能化、綠色化和服務(wù)化發(fā)展,使得工業(yè)設(shè)計成為引領(lǐng)未來制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新引擎。
一、工業(yè)化與工業(yè)設(shè)計的發(fā)展
(一)工業(yè)設(shè)計定義演變
國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會(ICSID)在1970年首次為工業(yè)設(shè)計制訂了第一個官方性的定義,此后又分別在1980年、2006年以及2015年進(jìn)行三次修改,對工業(yè)設(shè)計活動的理解不斷加深。傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計的核心是產(chǎn)品設(shè)計,是一種根據(jù)產(chǎn)業(yè)狀況以決定制作物品之適應(yīng)特質(zhì)的創(chuàng)造活動(IC-SID,1970)。適應(yīng)物品特質(zhì),是著眼于物品的結(jié)構(gòu)與機(jī)能,并使抽象的概念系統(tǒng)化,完成統(tǒng)一而具體化的物品形象。進(jìn)入現(xiàn)代工業(yè)社會,設(shè)計所帶來的物質(zhì)成就及其對人類生存狀態(tài)和生活方式的影響是過去所有時代都無法比擬的?,F(xiàn)代工業(yè)設(shè)計是包含運用一切現(xiàn)代化手段進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的設(shè)計過程,其目的是確立產(chǎn)品材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面加工、裝飾等多向度的品質(zhì)、過程、服務(wù)及其整個生命周期系統(tǒng),設(shè)計既是科技人性化創(chuàng)新的核心因素,也是文化與經(jīng)濟(jì)交流至關(guān)重要的因素(ICSID,1980、2006年)。進(jìn)入全球競爭時代,工業(yè)設(shè)計引導(dǎo)創(chuàng)新、促發(fā)商業(yè)成功及提供更好質(zhì)量的生活,成為制造業(yè)競爭的源泉和核心動力。面向未來,作為制造業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),(工業(yè))設(shè)計將創(chuàng)新、技術(shù)、商業(yè)、研究及消費者緊密聯(lián)系在一起,共同進(jìn)行創(chuàng)造性活動、并將需解決的問題、提出的解決方案進(jìn)行可視化,重新解構(gòu)問題,并將其作為建立更好的產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務(wù)、體驗或商業(yè)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會,提供新的價值以及競爭優(yōu)勢(ICSID,2015年)。
(二)工業(yè)化與工業(yè)設(shè)計功能演變
工業(yè)設(shè)計與工業(yè)化相伴而生,其發(fā)展面貌隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)關(guān)系和社會服務(wù)形態(tài)變化而變,又與社會思想、文化形態(tài)和審美意識等密切相聯(lián)。從經(jīng)濟(jì)關(guān)系來看,工業(yè)設(shè)計活動通過不斷地發(fā)展進(jìn)步以適應(yīng)和滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要,但工業(yè)設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不充分也會制約工業(yè)發(fā)展。1.前兩次工業(yè)革命使機(jī)器成為工業(yè)生產(chǎn)中的新成員,大規(guī)模機(jī)械生產(chǎn)逐漸取代手工生產(chǎn),以產(chǎn)品設(shè)計為核心,按照預(yù)先制定的設(shè)計和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化從傳統(tǒng)手工藝訓(xùn)練分離。以往以經(jīng)驗性、整體性把握事物,以及產(chǎn)品中技術(shù)與藝術(shù)、功能與形式之間建立的和諧關(guān)系被強大的技術(shù)力量所動搖。工業(yè)設(shè)計的“內(nèi)生化”和漸進(jìn)自發(fā)性是現(xiàn)代生產(chǎn)力飛躍和社會關(guān)系決定性轉(zhuǎn)變的結(jié)果。2.第三次工業(yè)革命使勞動分工愈發(fā)細(xì)密,工業(yè)設(shè)計由機(jī)械化向信息化邁進(jìn)。CAID-CAE-CAM的技術(shù)平臺一體化,促進(jìn)工業(yè)設(shè)計走向高度綜合,機(jī)電一體化和信息電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的工業(yè)設(shè)計成為當(dāng)今工業(yè)設(shè)計的主流。產(chǎn)品創(chuàng)新、外觀美觀、使用便利、生態(tài)環(huán)保等綜合性因素被考慮在內(nèi),工業(yè)設(shè)計向高端綜合設(shè)計服務(wù)轉(zhuǎn)變,設(shè)計師逐漸成為一種相對獨立的職業(yè),以創(chuàng)意為核心、以科技為支撐的文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。3.以智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命把人類帶入個性化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的生產(chǎn)時代,設(shè)計師運用計算機(jī)設(shè)計、增材制造、合成生物學(xué)、材料工程學(xué)等多學(xué)科手段,結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)的應(yīng)用,徹底打破制造業(yè)和大規(guī)模生產(chǎn)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)控制,使得產(chǎn)品設(shè)計、工藝和工裝設(shè)計實現(xiàn)了關(guān)聯(lián)設(shè)計和并行協(xié)同,并發(fā)展出預(yù)測式設(shè)計。中國工業(yè)設(shè)計的發(fā)展晚于歐美及日本等工業(yè)化起步較早的發(fā)達(dá)國家。1977年6月,經(jīng)國家第一機(jī)械工業(yè)部批準(zhǔn)在湖南大學(xué)成立“機(jī)械造型及制造工藝美術(shù)研究室”,邀請了日本工業(yè)設(shè)計專家舉辦工業(yè)設(shè)計培訓(xùn)班,并建立了國內(nèi)最早的人機(jī)工程實驗室。1979年,中國工業(yè)美術(shù)協(xié)會成立。因此,在新中國成立到改革開放前這一相當(dāng)長的歷史時期,中國工業(yè)設(shè)計規(guī)?;瘜嵺`幾乎為零,發(fā)展呈現(xiàn)出設(shè)計理論和設(shè)計教育領(lǐng)先于業(yè)界實踐的狀態(tài)。改革開放后,從來料加工OEM到ODM,再到完全自主品牌的OBM,工業(yè)設(shè)計隨著工業(yè)化進(jìn)程而快速發(fā)展起來。
二、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級方向
(一)智能化
智能化是制造業(yè)未來發(fā)展的重要方向,隨著美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和“新一代機(jī)器人”為特征的智能制造戰(zhàn)略布局、德國“工業(yè)4.0”計劃、歐盟“2020增長戰(zhàn)略”等以先進(jìn)制造業(yè)為核心的“再工業(yè)化”國家戰(zhàn)略的提出,智能制造已成為各國發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)的制高點。以人工智能等新技術(shù)作為技術(shù)動力,以制造全流程和產(chǎn)品全生命周期為作用對象,以實現(xiàn)自適應(yīng)能力和人機(jī)交互功能為必要條件,以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為制造業(yè)智能化連接方式,以產(chǎn)品智能化、裝備智能化、生產(chǎn)方式智能化、管理智能化、服務(wù)智能化等為基本表現(xiàn)形式,制造業(yè)智能化將推動制造業(yè)生產(chǎn)方式變革,促進(jìn)全球供應(yīng)鏈管理創(chuàng)新,引領(lǐng)制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型和重塑制造業(yè)競爭優(yōu)勢。
(二)綠色化
長期的工業(yè)實踐證明對生態(tài)環(huán)境的巨大影響。當(dāng)前,實施“綠色經(jīng)濟(jì)”變革,加快綠色發(fā)展,打造資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會已成為眾多國家發(fā)展戰(zhàn)略。制造業(yè)綠色化是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產(chǎn)品全生命周期中,達(dá)到對環(huán)境的影響最小,資源利用效率最高,并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。以綠色集成技術(shù)為核心,將知識系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)植入綠色制造開發(fā)中,借助計算機(jī)輔助綠色產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)、綠色工藝規(guī)劃系統(tǒng)、綠色制造決策系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期評估系統(tǒng)等支撐系統(tǒng),充分運用精益生產(chǎn)、虛擬制造、增材制造、納米制造、快速原型零件制造技術(shù)等新型制造技術(shù),從而提高產(chǎn)品綠色性,加快提升企業(yè)綠色生產(chǎn)力,沖破發(fā)達(dá)國家綠色壁壘,更好地參與全球競爭。
(三)服務(wù)化
制造業(yè)服務(wù)化是基于制造業(yè)的服務(wù)和面向服務(wù)的制造的融合,是基于生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)和基于消費的服務(wù)經(jīng)濟(jì)的融合,是制造業(yè)適應(yīng)新的競爭環(huán)境、通過增強產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的服務(wù)功能提升企業(yè)競爭力的重要途徑。制造業(yè)企業(yè)從大批量產(chǎn)品制造向“技術(shù)+管理+服務(wù)”的轉(zhuǎn)型中創(chuàng)造了新的價值,服務(wù)價值的產(chǎn)品化不僅提升了企業(yè)對其市場需求把握的準(zhǔn)確性和市場響應(yīng)速度,進(jìn)而重新定義了產(chǎn)品和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化業(yè)務(wù)流程,并建立與由生產(chǎn)性制造轉(zhuǎn)向服務(wù)型制造相匹配的組織結(jié)構(gòu)。近年來,隨著5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新不斷深入,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景不斷拓展深化,網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、設(shè)備遠(yuǎn)程運維、智能質(zhì)量檢測等服務(wù)型制造新業(yè)態(tài)新模式不斷涌現(xiàn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推動制造企業(yè)服務(wù)內(nèi)容個性化、服務(wù)方式智能化以及制造服務(wù)業(yè)態(tài)高端化。
三、新智造背景下工業(yè)設(shè)計的發(fā)展趨勢
(一)以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心的智能設(shè)計
智能、互聯(lián)是新一輪工業(yè)革命的本質(zhì)特征,而數(shù)字技術(shù)是其最核心的內(nèi)容。數(shù)字技術(shù)在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,使得新型制造模式和業(yè)態(tài)快速發(fā)展,對工業(yè)設(shè)計提出新的需求,進(jìn)一步加快了設(shè)計服務(wù)與制造業(yè)融合發(fā)展進(jìn)程。應(yīng)用更智能的CAID技術(shù)、人機(jī)交互及耦合技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、感性意向設(shè)計技術(shù)等技術(shù),提升設(shè)計創(chuàng)新能力和智能化水平,推動以用戶為中心的數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計與制造企業(yè)的嵌入式合作,促進(jìn)工業(yè)設(shè)計向高端綜合設(shè)計服務(wù)轉(zhuǎn)型。
(二)基于知識協(xié)同和集成的并行設(shè)計
利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù),運用面向制造(DFM)、面向裝配(DFA)、面向維修(DFS)的設(shè)計方法以及集成CAD/CAM、產(chǎn)品信息集成(PDM)等技術(shù),通過分布在不同部門、具有不同領(lǐng)域知識專家群組協(xié)同合作,打破傳統(tǒng)產(chǎn)品串聯(lián)設(shè)計方式,并行地、集成地、一體化地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計,使產(chǎn)品開發(fā)一次成功,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品成本,實現(xiàn)增強企業(yè)競爭能力的目的。
(三)新材料新工藝條件下的創(chuàng)新設(shè)計
材料與工藝是工業(yè)設(shè)計發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)保障,新材料和新工藝對產(chǎn)品的功能和形態(tài)美學(xué)等方面有著重要作用。后工業(yè)時代的產(chǎn)品日益趨向多樣化,設(shè)計師借助信息技術(shù)手段,以用戶體驗、用戶參與為核心,采用新材料、新方法、新技術(shù),創(chuàng)造性地設(shè)計出對環(huán)境友好,又具有新穎性、創(chuàng)造性和實用性的新產(chǎn)品,推動產(chǎn)品個性化、差異化、人性化發(fā)展以滿足人們的需求。通過創(chuàng)新設(shè)計可以拉動創(chuàng)新,而創(chuàng)新又拉動了技術(shù)升級,反過來對新材料的應(yīng)用、新工藝的開發(fā)都有帶動作用。
四、寧波提升制造業(yè)設(shè)計能力的對策建議
(一)提升設(shè)計基礎(chǔ)創(chuàng)新能力
加強制造業(yè)設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、管理、驗證等基礎(chǔ)創(chuàng)新能力建設(shè),加大對工業(yè)設(shè)計軟件基礎(chǔ)研究與行業(yè)應(yīng)用支持。制定制造業(yè)設(shè)計問題清單,利用“揭榜掛帥”機(jī)制,結(jié)合產(chǎn)業(yè)大腦建設(shè),發(fā)揮工業(yè)設(shè)計與技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)高度耦合關(guān)聯(lián)的特性,面向高端裝備、新材料、智能家電、高性能醫(yī)療器械、智能網(wǎng)聯(lián)汽車等先進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域,引導(dǎo)制造企業(yè)積累設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù),強化產(chǎn)品功能性、環(huán)保性、可靠性等標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),重點在信息交互、用戶體驗、運行維護(hù)等方面形成高水平設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)體系。強化工業(yè)設(shè)計與新興產(chǎn)業(yè)深度融合,突出綠色設(shè)計導(dǎo)向,推動智能設(shè)計和集成創(chuàng)新。支持工業(yè)技術(shù)軟件化,推動先進(jìn)適用的設(shè)計軟件開發(fā),將工業(yè)設(shè)計軟件關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和關(guān)鍵設(shè)計軟件開發(fā)納入寧波科技創(chuàng)新重點專項。加快人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在重點行業(yè)推廣應(yīng)用,開展行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)匯集設(shè)計類經(jīng)驗、知識、算法等試點示范工作,形成工業(yè)技術(shù),封裝設(shè)計組件,研發(fā)工業(yè)APP,對這類企業(yè)實施的工業(yè)設(shè)計引領(lǐng)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化應(yīng)用項目給予支持。
(二)加強設(shè)計創(chuàng)新載體建設(shè)
實施產(chǎn)業(yè)集群設(shè)計創(chuàng)新能力提升工程,依托制造企業(yè)建立以工業(yè)設(shè)計中心(研究院)為核心載體的工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新體系。圍繞家電、文具、模具、家具、服飾、針織、五金工具、塑料制品、氣動元件等在國內(nèi)外具有較高知名度的特色產(chǎn)業(yè)集群,推動設(shè)計機(jī)構(gòu)、設(shè)計企業(yè)走進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群,建立產(chǎn)業(yè)集群設(shè)計服務(wù)中心,與制造企業(yè)開展對接合作,完善設(shè)計服務(wù)網(wǎng)絡(luò),支持各行業(yè)建立工業(yè)設(shè)計需求服務(wù)資源池,鼓勵引入和大力應(yīng)用工業(yè)設(shè)計,對中小微制造企業(yè)實施的產(chǎn)品差異化、品牌個性化等增強核心競爭力的工業(yè)設(shè)計應(yīng)用項目給予支持,引領(lǐng)優(yōu)勢傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變增長方式。支持制造企業(yè)設(shè)立工業(yè)設(shè)計中心,加大對國家級、省市級企業(yè)工業(yè)設(shè)計中心建設(shè)支持力度。鼓勵行業(yè)龍頭企業(yè)爭創(chuàng)國家級工業(yè)設(shè)計研究院,對經(jīng)認(rèn)定為國家級、市級工業(yè)設(shè)計研究院給予支持,支持制造企業(yè)開放設(shè)計中心業(yè)務(wù),提升對外服務(wù)能力。以工業(yè)設(shè)計研究院和企業(yè)工業(yè)設(shè)計中心為主要依托,搭建設(shè)計創(chuàng)新智庫咨詢服務(wù)體系,鼓勵開展工業(yè)設(shè)計咨詢服務(wù)以及行業(yè)前瞻性研究,健全工業(yè)設(shè)計研究服務(wù)體系。
(三)促進(jìn)工業(yè)設(shè)計生態(tài)生長
加強知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和運用,完善設(shè)計人才培養(yǎng)模式,引導(dǎo)專業(yè)設(shè)計機(jī)構(gòu)組織創(chuàng)新、業(yè)態(tài)融合和工業(yè)設(shè)計平臺化發(fā)展,加快推動工業(yè)設(shè)計產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。鼓勵有條件的地區(qū)和園區(qū)探索建立知識產(chǎn)權(quán)快速維權(quán)機(jī)制和知識產(chǎn)權(quán)成果轉(zhuǎn)化平臺,支持工業(yè)設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)優(yōu)先審查。在工業(yè)設(shè)計知識產(chǎn)權(quán)密集地區(qū)建立知識產(chǎn)權(quán)快速維權(quán)機(jī)制。加強設(shè)計類評獎、大賽、展覽的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。順應(yīng)設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際,探索新業(yè)態(tài)、新領(lǐng)域的外觀設(shè)計保護(hù),適當(dāng)擴(kuò)大外觀設(shè)計專利權(quán)保護(hù)客體的范圍。構(gòu)建更多元化的人才培育體系,結(jié)合“新工科”建設(shè),推廣CDIO(構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—運作)工程教育模式,建設(shè)以工業(yè)設(shè)計為主題的產(chǎn)教融合機(jī)構(gòu),全面培養(yǎng)學(xué)生的策劃能力、設(shè)計能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。聚焦制造業(yè)培養(yǎng)交叉型、復(fù)合型設(shè)計人才,大力培育精益求精的工匠精神。支持重點制造業(yè)龍頭骨干企業(yè)、工業(yè)設(shè)計中心、機(jī)構(gòu)、院校等聯(lián)合發(fā)起成立工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域人才聯(lián)盟,形成制造業(yè)重點產(chǎn)業(yè)人才集群。引導(dǎo)設(shè)計機(jī)構(gòu)創(chuàng)新組織形式,支持工業(yè)設(shè)計企業(yè)開展“設(shè)計+科技+文化+商業(yè)”的集成創(chuàng)新,推動設(shè)計服務(wù)從產(chǎn)品設(shè)計拓展到系統(tǒng)設(shè)計、服務(wù)設(shè)計、生態(tài)設(shè)計等領(lǐng)域,加快工業(yè)設(shè)計與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的融合,推動設(shè)計創(chuàng)新與智能制造、個性化定制融合,構(gòu)建與制造業(yè)協(xié)同發(fā)展的設(shè)計生態(tài)。探索工業(yè)設(shè)計服務(wù)企業(yè)新模式,鼓勵設(shè)計企業(yè)與制造業(yè)企業(yè)采取銷售提成、項目股權(quán)、戰(zhàn)略伙伴等合作模式,共享設(shè)計成果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化利益,提升設(shè)計服務(wù)價值。
作者:陳博 單位:中電時空(北京)信息技術(shù)研究院
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