上圖 生產(chǎn)制造硅鋼的福建新萬鑫精密薄板有限公司開展技術創(chuàng)新,解決生產(chǎn)中難題,產(chǎn)品一等品率從43%提升到85%,產(chǎn)能提高40%至50%。下圖 華為消費者BG營銷總裁余承東在展示基于Android Wear平臺的智能手表華為Watch。 我國是全球制造大國,但還不是設計制造強國,基礎核心技術缺失、設計引領的集成創(chuàng)新能力薄弱仍然是制約中國制造“由大轉(zhuǎn)強”的主要瓶頸。今年5月國務院印發(fā)《中國制造2025》,提出創(chuàng)新設計正式成為國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,并將成為中國制造技術創(chuàng)新、制造結構調(diào)整、發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的關鍵
上圖 生產(chǎn)制造硅鋼的福建新萬鑫精密薄板有限公司開展技術創(chuàng)新,解決生產(chǎn)中難題,產(chǎn)品一等品率從43%提升到85%,產(chǎn)能提高40%至50%。
下圖 華為消費者BG營銷總裁余承東在展示基于Android Wear平臺的智能手表華為Watch。
我國是全球制造大國,但還不是設計制造強國,基礎核心技術缺失、設計引領的集成創(chuàng)新能力薄弱仍然是制約中國制造“由大轉(zhuǎn)強”的主要瓶頸。今年5月國務院印發(fā)《中國制造2025》,提出創(chuàng)新設計正式成為國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,并將成為中國制造技術創(chuàng)新、制造結構調(diào)整、發(fā)展方式轉(zhuǎn)型的關鍵。
如何用創(chuàng)新設計引領中國制造?在日前舉辦的國際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略高端論壇上,中國工程院院士與諸多國外專家齊聚一堂,就此問題展開熱烈討論。
從價值鏈低端走出
11月2日,中國商飛公司新建成的總裝制造中心浦東基地廠房內(nèi),隨著帷幕緩緩拉開,一架“佩戴”著中國商飛特有標志藍綠色“絲巾”的新型商用飛機正式下線。這是由我國自主研制的C919大型客機。在這架大飛機的研制過程中,針對氣動布局、結構材料和機載系統(tǒng),研制人員共規(guī)劃了102項關鍵技術攻關。
近年來我國涌現(xiàn)出一批重大創(chuàng)新設計成果。嫦娥奔月、北斗導航、蛟龍深潛、高鐵成網(wǎng),一批標志性的工程裝備系統(tǒng)的集成創(chuàng)新和設計制造能力已居國際前列。“中國設計”小荷才露尖尖角。但不能否認的是,目前我國制造業(yè)整體自主創(chuàng)新設計能力還較薄弱,先進制造技術和設計創(chuàng)新的研究和應用水平較低。企業(yè)研發(fā)側重短期市場效益的漸進式創(chuàng)新,缺乏側重企業(yè)長期競爭力、以創(chuàng)新設計引領的突破性創(chuàng)新。
中國工程院相關調(diào)研顯示,長期跟蹤模仿和創(chuàng)新設計能力不足使我國產(chǎn)業(yè)處于全球價值鏈的低端。以美國蘋果公司的全球垂直型“設計生產(chǎn)模式”,即“硅谷設計—日本精密機械制造芯片—中國臺灣制造主板—中國大陸組合生產(chǎn)成品”為例,中國內(nèi)地代工蘋果產(chǎn)品獲得的勞動力價值比約2%,遠低于美國所獲得的創(chuàng)新設計研發(fā)的60%價值比。在蘋果的全球價值鏈中,美、日、韓分別憑借設計和技術獲得49.9%、34%和13%的利潤分成,中國靠代工生產(chǎn)僅獲得不到4%的利潤。
不僅如此,我國高端數(shù)控機床、集成電路、民航客機、航空發(fā)動機、科學與醫(yī)療儀器、高端基礎關鍵零部件等也嚴重依賴進口。中國自主設計創(chuàng)造并引領設計的重要產(chǎn)品、高端制造設備、經(jīng)營服務模式少。因自主創(chuàng)新設計創(chuàng)造的國際著名品牌及成為享譽國際的著名企業(yè)偏少。
與會專家表示,創(chuàng)新設計是我國擺脫發(fā)展路徑依賴、突破創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展瓶頸的關鍵環(huán)節(jié),是實現(xiàn)創(chuàng)新能力從“跟跑”“并跑”到“領跑”的關鍵手段。要果斷抓住時代機遇,立足制造業(yè)基礎和后發(fā)優(yōu)勢,通過發(fā)展創(chuàng)新設計提升自主創(chuàng)新能力,完成從“跟蹤模仿”到“引領跨越”的轉(zhuǎn)變。
可喜的是,我國已經(jīng)有許多企業(yè)率先行動。華為通過堅持創(chuàng)新設計,從一個中低端通信設備生產(chǎn)商成長為通信服務整體解決方案的提供商,一躍成為世界500強企業(yè);騰訊堅持執(zhí)行快速迭代微創(chuàng)新,擊敗了MSN、聯(lián)眾、盛大等眾多互聯(lián)網(wǎng)巨頭,獲得微信的成功和實現(xiàn)在移動互聯(lián)網(wǎng)時代的快速轉(zhuǎn)型。
設計邁向3.0時代
“如果我們把農(nóng)耕時代的傳統(tǒng)設計視為設計1.0,工業(yè)時代的現(xiàn)代設計為2.0,那么知識網(wǎng)絡的設計必將進化為3.0。”兩院院士、國家制造強國建設戰(zhàn)略咨詢委員會主任路甬祥說。
3.0階段的創(chuàng)新設計,會與以往有明顯的不同?!按藭r,寬帶網(wǎng)絡將全球連接成一體,大數(shù)據(jù)成為最重要的創(chuàng)新設計的資源。全球?qū)拵А⒅悄芪锪?、云計算等成為最重要的基礎設施。多樣化、個性化的需求持續(xù)增長。資源環(huán)境壓力、應對氣候變化、科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的變化,推動了價值理念的變化?!甭佛榻榻B道。
與會專家表示,這是用戶、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)思維方式的變革,如不及時轉(zhuǎn)換思路,完成從設計2.0向設計3.0自主跨越,企業(yè)將面臨逐步衰落的危險。如何更好地步入設計3.0時代?中國工程院院士潘云鶴看來,中國設計基于大數(shù)據(jù)基礎上的集成創(chuàng)新將大有可為。
1977年在美國某大學,一個留學生做了很多卡片,每個卡片上寫有一個事物的名稱,把這些卡片任意組合,來形成新的創(chuàng)意。一次他拿出三個卡片,剛好一個寫到發(fā)音設備,一個寫了詞典,一個寫了日用品,靈光一現(xiàn),電子詞典的概念誕生。一年后,夏普公司以4000萬日元收購了他的創(chuàng)意,形成一個新的產(chǎn)品。這個日本留學生叫孫正義,后來成為軟銀公司總裁,也是新浪、阿里巴巴的大股東。
潘云鶴認為,孫正義的卡片組合方法形象地描繪了設計是一個集成創(chuàng)新的過程?!皩嶋H上,這還只是大數(shù)據(jù)集成技術的創(chuàng)新設計,大數(shù)據(jù)集成創(chuàng)新設計還有多種方法,如集成人本元素、商業(yè)模式、藝術元素、文化元素等。在大數(shù)據(jù)支持下,我們的創(chuàng)新設計會更高效、先進,能使我們的產(chǎn)業(yè)更精彩,生活更豐富。”潘云鶴說。
需要指出的是,創(chuàng)新設計不是對過去的全盤否定。中國工程院院士徐志磊說,“從1.0到2.0,設計師的觀點在不斷的延伸,3.0時代的創(chuàng)新設計并非要推翻原來的設計,而是要把設計的發(fā)展、方向、領域更加延伸,這個延伸是從產(chǎn)品加服務的性能和功能的要求,變成品牌和企業(yè)的戰(zhàn)略系統(tǒng),直到產(chǎn)品全壽命的設計,到企業(yè)合作,還有產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)狀態(tài)”。
因此,新時代的設計創(chuàng)造將融合多學科、跨領域的系統(tǒng)集成創(chuàng)新,將融合理論、實驗、虛擬現(xiàn)實和大數(shù)據(jù)等科學方法。創(chuàng)新設計——設計3.0將擁有綠色低碳、網(wǎng)絡智能、超長融合、共創(chuàng)分享等特點。
人才跨學科大交叉
3.0時代的設計需要“3.0版本”的設計師。為適應時代變革的需求,“設計師要具備計算機、數(shù)碼技術、硬件、軟件、算法、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)的CPS系統(tǒng),交互設計、信息設計、計算機模擬設計、互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等方面的知識儲備?!毙熘纠谡f。
中國工程院相關調(diào)研顯示,我國在人才培養(yǎng)教育層面,創(chuàng)新設計人才培養(yǎng)基數(shù)較大,僅工業(yè)設計專業(yè)就在近300多所高校設立,每年培養(yǎng)的工業(yè)設計專業(yè)畢業(yè)生數(shù)量為美國同期的10倍以上。但是,創(chuàng)新設計人才培養(yǎng)體系專業(yè)定位和專業(yè)教學存在諸多困惑,工業(yè)設計專業(yè)設置在機械、藝術、傳媒、計算機等不同類型的二級學院或系,既有的學科組織架構壁壘嚴重,阻礙設計學科集成和融合多科實現(xiàn)創(chuàng)新。
對此,浙江大學校長吳朝暉認為,要創(chuàng)新教育培養(yǎng)設計人才:“浙江大學大力建設工業(yè)設計、工程設計和服務設計等交叉學科。2009年學校與美國麻省理工學院啟動了共建新加坡科技大學的工作,并成立了浙江大學國際設計研究院,參與了中國創(chuàng)新設計產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟的籌建,這些都為開展高水平的創(chuàng)新設計奠定了扎實基礎?!眳浅瘯煴硎?,下一步,浙江大學還將繼續(xù)推動科學研究、文化藝術等不同學科的大交叉,促進科技網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的大融合,進一步支持中國創(chuàng)新設計產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的建設,構建以共創(chuàng)、整合和分享為特色的產(chǎn)學研平臺,為大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新提供更加有力的科技支撐和人才保證。
在培養(yǎng)復合型人才的同時,創(chuàng)新設計還需要政府支持。中國工程院調(diào)研顯示,我國創(chuàng)新設計的資源不足,資金投入不足。目前我國研發(fā)投入資金占GDP總量的2%,低于發(fā)達國家3%至5%的比例,而投入創(chuàng)新設計的開發(fā)經(jīng)費就更少,導致國家創(chuàng)新研發(fā)生態(tài)不平衡。
工業(yè)與信息化部產(chǎn)業(yè)政策司羅俊杰副司長表示,未來5到10年是實施《中國制造2025》的關鍵時期,中國創(chuàng)新設計產(chǎn)業(yè)肩負著建設創(chuàng)新型國家,培育和發(fā)展戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè),加快經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整,提高國家設計競爭力的使命,需要各行各業(yè)的共同努力,實現(xiàn)重大科技突破和轉(zhuǎn)型升級,推動創(chuàng)新設計產(chǎn)業(yè)進一步合理分工,優(yōu)勢互補。要務實開展前瞻性的基礎共性研發(fā),推動創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化,促進產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈的對接,打造面向全行業(yè)開放的、具有國際先進水平的創(chuàng)新設計共性技術平臺。
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