“创新设计”：挺起中国创造的脊梁

杨光

深圳创新设计研究院立足服务“中国制造”向“中国创造”转型，志于研究并集成先进工业设计方法，培育工程技术与商业思维兼具的国际化学科交叉人才，建立一个面向产业及经济的转型与升级，支撑国家与企业创新的国际设计平台。 创新院在创新设计咨询、3D打印及创客平台、设计教育、成果孵化等领域已经建成了领先能力，是包括多家世界五百强中国企业和逾200家中小型创新企业的合作伙伴，为转型期的中国企业技术创新贡献良多。与美国百年设计学院—PARSONS设计学院建立了战略合作关系并志于打造工业设计黄埔军校，与海尔共同设立了深圳协同创新实验室，共同设计开发的“天樽”空调被鉴定为世界领先，在2014年初获得中国家电最高奖“艾普兰奖”。创新制造的倡导者

两院院士、中国科学院原院长、中国人大常务委员会原副委员长路甬祥提出：“创新设计是面向知识网络时代，融合技术、艺术、文化和商业等多领域知识，以绿色、智能和全球化等为特征的系统设计，是国家创新驱动发展战略的重要组成部分之一。”他认为设计分为三个阶段，第一个阶段是传统设计阶段，是农耕时期的设计，其特点表现为设计与制造不分离，比如鲁班，设计后还要负责建造。后来进入蒸汽时代，产品批量制造，需要专门的设计师进行设计，这时传统工业设计出现了，这是第二个阶段，即设计和制造分离，成为一种专业或职业。后来衍生出现在的这种造型设计，尤其是苹果手机出现以后，这是第三个阶段，这时的设计还包括产品与人进行的交互体验，商业模式的设计及整个系统中的体系的设计。这种设计尤其依赖知识网络时代的信息技术，包括移动互联网技术、云计算技术、大数据技术。由于这些新技术的出现，设计的范围更宽了，以前可能只是硬件的外观，现在可能是软件加硬件并且可能还要考虑到他的商业推广。总结起来，创新设计有三个特点：第一是更加以用户为中心，围绕着用户体验进行设计;第二是技艺融合，技术和设计、技术和艺术的融合性比较强;第三是一定要有商业的持续的可能性，从商业的模型到设计的产品最终要产生价值。这其实是工业设计的一个更宽的延伸。除了产品本身，更关注系统、应用和产生的商业价值。

信息化建设忽略了制造本身的一些核心能力的提升，技术不升级，不改造，制造企业就没有出路。企业自身的发展需求倒逼产品设计及制造过程的革新。德国汽车生产已经做到了“无灯工厂”，不用人工就可以24小时生产。工业4.0中强调信息物理融合，即物联网、云计算、大数据和物理制造系统的融合，这是工业4.0的核心。这就要求整个制造系统更加智能，更加柔性，更加不依赖人，不仅是每台设备是智能的，各台设备之间也能互联互通。从原材料采购到产品产出可以完全联网自动化。这个过程的核心就是对技术的依赖更强，对业务的理解要求更强，对从事制造信息化建设的企业要求更高了，门槛也就相应提高了。

深圳创新设计研究院是中国第一家将设计与科技、商业、环境融合创新的公共服务机构，以创新设计（工业设计2.0）为切入点，面向创新的制造和智慧的生活，坚持以用户为中心，技艺结合，通过整合全球优势资源建立创新共同体，推动和实践产品、技术、服务、和商业模式的系统化创新及其快速产业化。深圳创新设计研究院赵宇波院长在接受采访时指出：“中国基础的网络环境比较好，信息化起步也比较早，早期比较关注的是信息化的支撑系统，管理方面的，ERP，供应链，偏软性的，中国支撑系统的信息化起步不比发达国家晚，发展水平也较高，但在和工业本身的业务系统和制造系统的信息化建设上，与发达国家存在较大差距，而实际上这正是两化融合的关键所在。过去中国的信息化发展一直都偏重在信息化支撑方面。但在业务系统和制造系统本身的信息化上投入还是比较少的，但是从事自动化、智能化研究，并能提供解决方案的企业自身要具备非常高的水平，而且投入是十分巨大的，投资回收的时间也很长，所以大部分企业都对这些领域望而却步。”

创新制造的践行者

两化融合应更关注工业本身，信息是基础环境，未来的工业如果不是基于信息物理系统之上的，那就是无法存活的工业。工业化和信息化之间可能要分层次了，信息化做为基础环境，不再是和工业融合，而是工业化要融入信息化之中，两者没有任何分开的可能。

由于现在客户的需求是瞬息万变的，可能要随时关注，这种新需求催生新研发理念。企业首先要解决产品的定义问题，研发理念的变化会引起产品的不同。现在技术平台更新更代太快，产品都是尊重摩尔定律在发生变化，企业需要根据技术的变化，用户需要的变化来不断更新产品，因此，产品的创新设计就显得更加重要。

据悉，海尔空调2014年1至9月销售量比去年同期提高了40%，这都是因为技术平台变化引起品牌的变化。当没有差异化和引领性的产品出现，就需要企业主动创新，而企业现有的能力往往又达不到创新所需要的水平，所以海尔空调借助第三方量——深圳创新设计研究院，让其帮助做全新产品的研发。

创新院的五六名干将，与海尔的二十几个人组成新的研发团队，花费了近一年的时间，设计出了新的产品。首先要定义什么才是“舒适健康的空调”。

赵宇波谈到，“风是凉而不冷的，而且能在短时间就凉快下来，才是‘舒适健康的空调，如何在新的平台上做出‘凉而不冷的空调，就需要我们与海尔合作设计，这种全新的空调从外形就发生了改变，设计成为圆形;其次，空调的风是凉而不冷的。定义出用户的需求后，你还要有相应的技术手段，这就依赖技术平台。支撑研发设计和生产平台的全是信息化手段才能支持先进设计理念的落地。这个平台已不是原来意义上的物理平台了，可能它是全球分布式的存在，而且这个平台要有多个信息化系统支撑它，并严格的依赖信息化存在的，核心是业务系统。”

帮助从事制造加工的中小企业做创新设计正是创新院的强项。“这个企业并不擅长，所以找我们合作，由我们重新设计出风模式，这个就需要严格依赖计算，需要利用信息化手段实现。信息化只是一种工具，要用工具为企业解决实际问题，而不要为了用工具而用工具。比如仿真这一工具，怎么用是容易解决的，难的是用在哪个地方。‘仿什么是比‘怎么仿要难得多的问题。谁来定义仿什么，这个对第三方要求很高，我们就可以定义仿什么。”赵宇波补充道。

用信息化手段去帮助企业进行创新设计的意义是显而易见的。赵宇波在谈到这样做的优势时说：“我们和海尔尝试做生产线的改造，其实工具是现成的，数学模型是什么是要自己弄的。建模环节是关键，我们设想这样出风可能是凉而不冷的，但是光想是不行的，如果按想法造出一个空调是不行的，那样成本太高。有了想法之后，快速地把它变成数字模型，数字化后赶快计算，一般要出三到五套数字方案，大家再评审，看看哪个容易实现，然后还要考虑工艺，不是哪个工艺都能支撑你的模型的。画出来容易，造不出来也不行。然后打样，测试，再根据测试结果进行迭代。国内现在能提供这种服务的队伍非常少。我呼吁国家层面更多地支持这种能帮助制造企业进行创新研发的第三方机构，而且要引导企业这样做，从理念到产品的研发到生产，要让信息化切入到业务和制造系统中去，而且其产生的商业价值更高，比如使产品质量大幅提高，使产品对市场的反应速度有所提高。现在没有信息化系统能和制造体系紧密切合，现在正是好的时机。”

中国的技术基础相对薄弱影响了信息化融入中小制造企业创新制造的程度。企业对服务提供者的依赖很强，就像创新院和海尔的合作，既要了解海尔的产品，又要熟知海尔品牌的定位及技术平台，需要对企业的理解特别深刻。“目前需要一批具有交叉学科能力且这种能力比较强的队伍帮助企业去做这个从支撑系统信息化建设到业务和制造系统信息化的升级过程。这就是企业信息化的转型升级，从支撑系统到业务制造系统的升级。这个过程是非常痛苦的，制造系统不能短时间内改改流程就行。”赵宇波如是说。

创新制造的推动者

南车青岛四方机车车辆股份有限公司是中国南车股份有限公司的核心企业，中国高速列车产业化基地，铁路高档客车的主导设计制造企业，国内地铁、轻轨车辆定点生产厂家和国家轨道交通装备产品重要出口基地。中国南车四方股份公司在高速动车组和城际动车组的研发制造上处于行业内的领先地位，中国首列时速200公里高速动车组、首列时速300公里高速动车组、首列时速380公里高速动车组和时速达500公里高速试验列车均在该公司诞生。2012年，中国南车四方股份公司成功研制出我国首列城际动车组并搭建了全新的CINOVA城际动车组技术平台。

2013年创新院与青岛四方公司合作做高速列车谱系化设计系统。什么是谱系化设计？赵宇波这样解释：“青岛四方集团制造高铁的企业包括轨道交通，还包括地铁，它每制造一款车就面临着重新设计的难题，选择很复杂的供应商体系，所有的零部件可能都要重来，这样立生的结果可能就是做一款车就要重新设计，研发效率就需大大提高。国家对市内轨道交通建设加强，有时还需要出口。市场需求越来越大，年产值接近300个亿，在这种情况下，必需优化研发和生产体系。假如说生产什么样的车最后都像搭积木一样搭出来，配置列车的所有零部件，电机，这需要一套复杂的设计系统来支撑的，这就要由列车谱系化设计系统实现。”为此，创新院和青岛四方还有西南交通大学成立了研发攻关团队，最后要开发出一套可用的研发系统，估计到2014年年底能设计完成，这就是通过信息化的手段帮助青岛四方升级研发平台，由线性系统升级到配置系统，使制造工作更集约化了，以组装为主，使机器与机器之间能协同制造，会更省时省力。

创新制造的引领者

从研发上帮助企业升级会使企业拥有核心技术产品。研发平台的信息化过程是艰难的，这一过程对知识的依赖远高于对计算机技术的依赖。赵宇波提到，“从研发和设计入手支撑企业创新的制造，但支撑这种研发和设计的都是信息化手段，除了网络的技术，更多的是业务领域的信息化技术，包括建模、仿真，但这些仅仅是手段，我们在帮助中小企业加速信息化进程的同时，也促进和推动了中小企业的转型升级，一定是我们研究院这样的机构先研究成功后，企业才会使用。”

对于制造业的中小企业来说，第一要重视研发设计平台的建设。重视核心技术研发。第二要重视生产平台建设。这两个平台是企业转型升级的关键。目前为从事制造业的中小企业提供研发、设计平台信息化服务还没形成规模。研发设计平台不一定就是一套系统。这个平台不一定是一个具象的系统，可能就是一个研发设计，在这个过程中用全新的信息化手段让企业能开发出创新的产品。研发设计平台不是一个简单的物理上的东西，他有一个新的理念，然后到手段，最后到流程，三个加在一块，形成新的研发平台。

赵宇波认为，制造系统的信息化本身也是制造。完成了制造系统的信息化规划后一定要制造出新的设备来实现这种设计。这种制造更加偏重于创造和智能制造模式。这是两化融合的核心问题，也是中国创造的着力点。这要由创新型制造企业来实现。政府首先可能需要去引导为中小企业智能化、自动化提供服务的机构，让他们更好地帮助中小企业在信息化制方面有所作为。为智能化生产线开发、生产平台升级换代的服务提供者，第二要鼓励大企业去做信息化制造，智能化的自动生产线。