上图生产硅钢的福建新万鑫精密薄板有限公司开展技术创新,解决生产难题。一等品率由43%提高到85%,产能提高40%到50%。下图中,华为消费者BG Marketing总裁余承东展示了基于Android Wear平台的智能手表Huawei Watch。我国是全球制造强国,但还不是设计制造强国。基础核心技术缺乏、设计引领的集成创新能力薄弱,仍然是制约我国制造由大到强的主要瓶颈。今年5月,国务院印发《中国制造2025》,提出创新设计正式成为国家创新驱动发展战略的重要组成部分,将成为我国制造技术创新、制造业结构调整、和发展方式转变。
上图生产硅钢的福建新万鑫精密薄板有限公司开展技术创新,解决生产难题。一等品率由43%提高到85%,产能提高40%到50%。
下图中,华为消费者BG Marketing总裁余承东展示了基于Android Wear平台的智能手表Huawei Watch。
我国是全球制造强国,但还不是设计制造强国。基础核心技术缺乏、设计引领的集成创新能力薄弱,仍然是制约我国制造由大到强的主要瓶颈。今年5月,国务院印发《中国制造2025》,提出创新设计正式成为国家创新驱动发展战略的重要组成部分,将成为我国制造技术创新、制造业结构调整、和发展方式转变。
如何以创新设计引领中国制造?在近日举行的国际工程科技发展战略高端论坛上,中国工程院院士和众多外国专家齐聚一堂,围绕这一问题展开了热烈讨论。
走出价值链低端
11月2日,在中国商飞新建的总装制造中心浦东基地工厂,随着大幕缓缓拉开,一架“佩戴”着中国商飞独特标志蓝绿色“丝巾”的新型商用飞机正式下线。离线。这就是我国自主研制的C919大型客机。在这款大飞机的研制过程中,研制人员在气动布局、结构材料、机载系统等方面共规划了102项关键技术突破。
近年来,我国涌现了一批重大创新设计成果。嫦娥奔月、北斗导航、蛟龙深潜、高铁网络。一批标志性工程装备系统综合创新和设计制造能力跻身世界前列。 “中国设计”小禾展现了她的犀利之处。但不可否认的是,目前我国制造业整体自主创新和设计能力较为薄弱,先进制造技术和设计创新的研究和应用水平较低。企业研发注重注重短期市场效益的渐进式创新,缺乏着眼于企业长期竞争力、以创新设计为主导的突破性创新。
中国工程院相关研究表明,我国工业由于长期跟踪、模仿和创新设计能力不足,处于全球价值链低端。以美国苹果公司的全球垂直“设计生产模式”,即“硅谷设计——日本精密机械制造芯片——台湾主板制造——中国大陆联合生产成品”为例,劳动力苹果产品在中国大陆代工获得的价值比例约为2%,远低于美国创新设计和研发获得的60%的价值比例。在苹果全球价值链中,美国、日本、韩国通过设计和技术分别获得了49.9%、34%和13%的利润分享,而中国通过代工生产仅获得了不到4%的利润。
不仅如此,我国高端数控机床、集成电路、民航飞机、航天发动机、科学医疗仪器、高端基础关键零部件等也严重依赖进口。中国自主设计、创造和引领设计的重要产品、高端制造装备、商业服务模式很少。自主创新设计打造的国际知名品牌和国际知名企业相对较少。
与会专家表示,创新设计是我国摆脱发展路径依赖、突破创新驱动发展瓶颈的关键一环。也是实现创新能力从“跟随”、“并行”向“引领”转变的关键手段。要果断抓住时代机遇,立足制造基础和后发优势,通过发展创新设计增强自主创新能力,完成从“跟踪模仿”到“领先跨越”的转变。
值得庆幸的是,我国不少企业已经走在了前面。通过坚持创新设计,华为从一家中低端通信设备制造商成长为整体通信服务解决方案提供商,成为世界500强企业;腾讯坚持实施快速迭代微创新,击败了MSN、联众、盛大等众多互联网巨头,取得了微信的成功,实现了移动互联网时代的快速转型。
设计迈向3.0时代
“如果我们把农业时代的传统设计看作设计1.0,把工业时代的现代设计看作2.0,那么知识网络设计一定会演进到3.0。”两院院士、国家制造强国建设战略咨询委员会主任路甬祥说。
3.0阶段的创新设计将与过去显着不同。 “此时,宽带网络将世界连为一体,大数据成为创新设计最重要的资源。全球宽带、智慧物流、云计算等成为最重要的基础设施。多元化、个性化需求不断涌现。” “资源环境压力、气候变化应对、技术变革和产业创新推动了价值观念的转变。”路甬祥说。
与会专家表示,这是用户、企业、行业思维方式的转变。如果不及时转变思路,完成从设计2.0到设计3.0的自主跨越,企业将面临逐渐衰落的风险。如何更好地进入设计3.0时代?中国工程院院士潘云和认为,基于大数据的中国设计集成创新将具有巨大潜力。
1977年,在美国某大学,一名留学生制作了很多卡片。每张卡片上都写有一个物体的名称。这些卡片被随机组合以形成新的想法。有一次他拿出三张卡片,其中一张写的是发音设备,一张写的是词典,一张写的是生活用品。突然,电子词典的概念诞生了。一年后,夏普以4000 万日元收购了他的想法,形成了新产品。这位日本学生名叫孙正义,后来成为软银总裁、新浪和阿里巴巴的大股东。
潘云鹤认为,孙正义的卡片组合方式生动地将设计描绘成一个集成创新的过程。 “其实,这只是大数据融合技术的创新设计。创新大数据融合的设计方式有很多,比如融合人文元素、商业模式、艺术元素、文化元素等。在大数据的支持下,我们的创新设计将更加高效、先进,让我们的行业更加精彩,让我们的生活更加丰富。”潘云鹤说道。
需要指出的是,创新设计并不是对过去的全盘否定。中国工程院院士徐志磊表示:“从1.0到2.0,设计师的视野不断延伸。 3.0时代的创新设计不是推翻原有的设计,而是延伸设计的发展、方向、领域。这种延伸是从产品和服务的性能和功能需求,成为品牌和企业的战略体系,到产品全生命周期的设计,到企业合作,以及产业链的生态地位。”
因此,新时代的设计与创作将融合多学科、跨领域的系统集成创新,将融合理论、实验、虚拟现实、大数据等科学方法。创新设计——设计3.0将具有绿色低碳、网络智能、超长融合、共创共享等特点。
跨学科人才交叉
3.0时代的设计需要“3.0版本”的设计师。为了适应时代变化的需求,“设计师必须具备计算机、数字技术、硬件、软件、算法、人工智能、物联网CPS系统、交互设计、信息设计、计算机模拟设计等方面的知识、互联网和大数据等储备。”徐志磊说。
中国工程院相关研究表明,在人才培养和教育层面,我国拥有大量创新设计人才培养。仅工业设计专业就有近300所高校设立。每年培养的工业设计毕业生数量是美国同期的10倍以上。然而,创新设计人才培养体系的专业定位和专业教学存在诸多困惑。机械、艺术、传媒、计算机等不同类型的二级学院或院系均开设工业设计专业。现有的学科组织架构存在严重障碍,阻碍学科设计。整合和融合多学科以实现创新。
对此,浙江大学校长吴朝晖认为,培养设计人才需要创新教育:“浙江大学大力发展工业设计、工程设计、服务设计等交叉学科。2009年,学校与麻省理工学院与美国理工学院启动联合共建新加坡科技大学工作,成立浙江大学国际设计学院,参与筹建中国创新设计产业战略联盟,这些都奠定了为高水平创新设计的发展奠定了坚实的基础。”吴朝晖表示,下一步,浙江大学将继续推动科学研究、文化艺术等不同学科的重大交叉,促进科技网络数据融合,进一步支持中国创新设计产业联盟建设,打造共创、融合、共享的产学研平台,为大众创业。创新提供了更加有力的科技支撑和人才保障。
在培养综合型人才的同时,创新设计也需要政府的支持。中国工程院的一项调查显示,我国在创新设计方面资源不足、资金投入不足。目前,我国研发投入占GDP总量的2%,低于发达国家3%至5%的比例,投入创新设计的开发资金更少,导致研发投入不平衡。国家创新研发生态。
工业和信息化部产业政策司副司长罗俊杰表示,未来5至10年是实施“中国制造2025”的关键时期。我国创新设计产业担负着建设创新型国家、培育发展战略性新兴产业的重任。加快转变经济发展方式和产业结构调整、提高国家设计竞争力的使命,需要社会各界共同努力,实现重大科技突破和转型升级,推动进一步合理分工、优势互补。创新设计产业优势。要务实开展前瞻性基础共性研发,推动创新成果转化,推动产业链、创新链、资金链对接,打造开放的创新设计共性技术平台整个行业处于国际先进水平。