楊光
深圳創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究院立足服務(wù)“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”轉(zhuǎn)型,志于研究并集成先進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)方法,培育工程技術(shù)與商業(yè)思維兼具的國(guó)際化學(xué)科交叉人才,建立一個(gè)面向產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型與升級(jí),支撐國(guó)家與企業(yè)創(chuàng)新的國(guó)際設(shè)計(jì)平臺(tái)。 創(chuàng)新院在創(chuàng)新設(shè)計(jì)咨詢、3D打印及創(chuàng)客平臺(tái)、設(shè)計(jì)教育、成果孵化等領(lǐng)域已經(jīng)建成了領(lǐng)先能力,是包括多家世界五百?gòu)?qiáng)中國(guó)企業(yè)和逾200家中小型創(chuàng)新企業(yè)的合作伙伴,為轉(zhuǎn)型期的中國(guó)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新貢獻(xiàn)良多。與美國(guó)百年設(shè)計(jì)學(xué)院—PARSONS設(shè)計(jì)學(xué)院建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系并志于打造工業(yè)設(shè)計(jì)黃埔軍校,與海爾共同設(shè)立了深圳協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,共同設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的“天樽”空調(diào)被鑒定為世界領(lǐng)先,在2014年初獲得中國(guó)家電最高獎(jiǎng)“艾普蘭獎(jiǎng)”。創(chuàng)新制造的倡導(dǎo)者
兩院院士、中國(guó)科學(xué)院原院長(zhǎng)、中國(guó)人大常務(wù)委員會(huì)原副委員長(zhǎng)路甬祥提出:“創(chuàng)新設(shè)計(jì)是面向知識(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,融合技術(shù)、藝術(shù)、文化和商業(yè)等多領(lǐng)域知識(shí),以綠色、智能和全球化等為特征的系統(tǒng)設(shè)計(jì),是國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分之一。”他認(rèn)為設(shè)計(jì)分為三個(gè)階段,第一個(gè)階段是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,是農(nóng)耕時(shí)期的設(shè)計(jì),其特點(diǎn)表現(xiàn)為設(shè)計(jì)與制造不分離,比如魯班,設(shè)計(jì)后還要負(fù)責(zé)建造。后來(lái)進(jìn)入蒸汽時(shí)代,產(chǎn)品批量制造,需要專門(mén)的設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì),這時(shí)傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)出現(xiàn)了,這是第二個(gè)階段,即設(shè)計(jì)和制造分離,成為一種專業(yè)或職業(yè)。后來(lái)衍生出現(xiàn)在的這種造型設(shè)計(jì),尤其是蘋(píng)果手機(jī)出現(xiàn)以后,這是第三個(gè)階段,這時(shí)的設(shè)計(jì)還包括產(chǎn)品與人進(jìn)行的交互體驗(yàn),商業(yè)模式的設(shè)計(jì)及整個(gè)系統(tǒng)中的體系的設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)尤其依賴知識(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的信息技術(shù),包括移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)。由于這些新技術(shù)的出現(xiàn),設(shè)計(jì)的范圍更寬了,以前可能只是硬件的外觀,現(xiàn)在可能是軟件加硬件并且可能還要考慮到他的商業(yè)推廣??偨Y(jié)起來(lái),創(chuàng)新設(shè)計(jì)有三個(gè)特點(diǎn):第一是更加以用戶為中心,圍繞著用戶體驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì);第二是技藝融合,技術(shù)和設(shè)計(jì)、技術(shù)和藝術(shù)的融合性比較強(qiáng);第三是一定要有商業(yè)的持續(xù)的可能性,從商業(yè)的模型到設(shè)計(jì)的產(chǎn)品最終要產(chǎn)生價(jià)值。這其實(shí)是工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)更寬的延伸。除了產(chǎn)品本身,更關(guān)注系統(tǒng)、應(yīng)用和產(chǎn)生的商業(yè)價(jià)值。
信息化建設(shè)忽略了制造本身的一些核心能力的提升,技術(shù)不升級(jí),不改造,制造企業(yè)就沒(méi)有出路。企業(yè)自身的發(fā)展需求倒逼產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造過(guò)程的革新。德國(guó)汽車生產(chǎn)已經(jīng)做到了“無(wú)燈工廠”,不用人工就可以24小時(shí)生產(chǎn)。工業(yè)4.0中強(qiáng)調(diào)信息物理融合,即物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和物理制造系統(tǒng)的融合,這是工業(yè)4.0的核心。這就要求整個(gè)制造系統(tǒng)更加智能,更加柔性,更加不依賴人,不僅是每臺(tái)設(shè)備是智能的,各臺(tái)設(shè)備之間也能互聯(lián)互通。從原材料采購(gòu)到產(chǎn)品產(chǎn)出可以完全聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化。這個(gè)過(guò)程的核心就是對(duì)技術(shù)的依賴更強(qiáng),對(duì)業(yè)務(wù)的理解要求更強(qiáng),對(duì)從事制造信息化建設(shè)的企業(yè)要求更高了,門(mén)檻也就相應(yīng)提高了。
深圳創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究院是中國(guó)第一家將設(shè)計(jì)與科技、商業(yè)、環(huán)境融合創(chuàng)新的公共服務(wù)機(jī)構(gòu),以創(chuàng)新設(shè)計(jì)(工業(yè)設(shè)計(jì)2.0)為切入點(diǎn),面向創(chuàng)新的制造和智慧的生活,堅(jiān)持以用戶為中心,技藝結(jié)合,通過(guò)整合全球優(yōu)勢(shì)資源建立創(chuàng)新共同體,推動(dòng)和實(shí)踐產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)、和商業(yè)模式的系統(tǒng)化創(chuàng)新及其快速產(chǎn)業(yè)化。深圳創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究院趙宇波院長(zhǎng)在接受采訪時(shí)指出:“中國(guó)基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較好,信息化起步也比較早,早期比較關(guān)注的是信息化的支撐系統(tǒng),管理方面的,ERP,供應(yīng)鏈,偏軟性的,中國(guó)支撐系統(tǒng)的信息化起步不比發(fā)達(dá)國(guó)家晚,發(fā)展水平也較高,但在和工業(yè)本身的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和制造系統(tǒng)的信息化建設(shè)上,與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距,而實(shí)際上這正是兩化融合的關(guān)鍵所在。過(guò)去中國(guó)的信息化發(fā)展一直都偏重在信息化支撐方面。但在業(yè)務(wù)系統(tǒng)和制造系統(tǒng)本身的信息化上投入還是比較少的,但是從事自動(dòng)化、智能化研究,并能提供解決方案的企業(yè)自身要具備非常高的水平,而且投入是十分巨大的,投資回收的時(shí)間也很長(zhǎng),所以大部分企業(yè)都對(duì)這些領(lǐng)域望而卻步?!?/p>
創(chuàng)新制造的踐行者
兩化融合應(yīng)更關(guān)注工業(yè)本身,信息是基礎(chǔ)環(huán)境,未來(lái)的工業(yè)如果不是基于信息物理系統(tǒng)之上的,那就是無(wú)法存活的工業(yè)。工業(yè)化和信息化之間可能要分層次了,信息化做為基礎(chǔ)環(huán)境,不再是和工業(yè)融合,而是工業(yè)化要融入信息化之中,兩者沒(méi)有任何分開(kāi)的可能。
由于現(xiàn)在客戶的需求是瞬息萬(wàn)變的,可能要隨時(shí)關(guān)注,這種新需求催生新研發(fā)理念。企業(yè)首先要解決產(chǎn)品的定義問(wèn)題,研發(fā)理念的變化會(huì)引起產(chǎn)品的不同?,F(xiàn)在技術(shù)平臺(tái)更新更代太快,產(chǎn)品都是尊重摩爾定律在發(fā)生變化,企業(yè)需要根據(jù)技術(shù)的變化,用戶需要的變化來(lái)不斷更新產(chǎn)品,因此,產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)就顯得更加重要。
據(jù)悉,海爾空調(diào)2014年1至9月銷售量比去年同期提高了40%,這都是因?yàn)榧夹g(shù)平臺(tái)變化引起品牌的變化。當(dāng)沒(méi)有差異化和引領(lǐng)性的產(chǎn)品出現(xiàn),就需要企業(yè)主動(dòng)創(chuàng)新,而企業(yè)現(xiàn)有的能力往往又達(dá)不到創(chuàng)新所需要的水平,所以海爾空調(diào)借助第三方量——深圳創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究院,讓其幫助做全新產(chǎn)品的研發(fā)。
創(chuàng)新院的五六名干將,與海爾的二十幾個(gè)人組成新的研發(fā)團(tuán)隊(duì),花費(fèi)了近一年的時(shí)間,設(shè)計(jì)出了新的產(chǎn)品。首先要定義什么才是“舒適健康的空調(diào)”。
趙宇波談到,“風(fēng)是涼而不冷的,而且能在短時(shí)間就涼快下來(lái),才是‘舒適健康的空調(diào),如何在新的平臺(tái)上做出‘涼而不冷的空調(diào),就需要我們與海爾合作設(shè)計(jì),這種全新的空調(diào)從外形就發(fā)生了改變,設(shè)計(jì)成為圓形;其次,空調(diào)的風(fēng)是涼而不冷的。定義出用戶的需求后,你還要有相應(yīng)的技術(shù)手段,這就依賴技術(shù)平臺(tái)。支撐研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)平臺(tái)的全是信息化手段才能支持先進(jìn)設(shè)計(jì)理念的落地。這個(gè)平臺(tái)已不是原來(lái)意義上的物理平臺(tái)了,可能它是全球分布式的存在,而且這個(gè)平臺(tái)要有多個(gè)信息化系統(tǒng)支撐它,并嚴(yán)格的依賴信息化存在的,核心是業(yè)務(wù)系統(tǒng)?!?/p>
幫助從事制造加工的中小企業(yè)做創(chuàng)新設(shè)計(jì)正是創(chuàng)新院的強(qiáng)項(xiàng)?!斑@個(gè)企業(yè)并不擅長(zhǎng),所以找我們合作,由我們重新設(shè)計(jì)出風(fēng)模式,這個(gè)就需要嚴(yán)格依賴計(jì)算,需要利用信息化手段實(shí)現(xiàn)。信息化只是一種工具,要用工具為企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)題,而不要為了用工具而用工具。比如仿真這一工具,怎么用是容易解決的,難的是用在哪個(gè)地方。‘仿什么是比‘怎么仿要難得多的問(wèn)題。誰(shuí)來(lái)定義仿什么,這個(gè)對(duì)第三方要求很高,我們就可以定義仿什么?!壁w宇波補(bǔ)充道。
用信息化手段去幫助企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意義是顯而易見(jiàn)的。趙宇波在談到這樣做的優(yōu)勢(shì)時(shí)說(shuō):“我們和海爾嘗試做生產(chǎn)線的改造,其實(shí)工具是現(xiàn)成的,數(shù)學(xué)模型是什么是要自己弄的。建模環(huán)節(jié)是關(guān)鍵,我們?cè)O(shè)想這樣出風(fēng)可能是涼而不冷的,但是光想是不行的,如果按想法造出一個(gè)空調(diào)是不行的,那樣成本太高。有了想法之后,快速地把它變成數(shù)字模型,數(shù)字化后趕快計(jì)算,一般要出三到五套數(shù)字方案,大家再評(píng)審,看看哪個(gè)容易實(shí)現(xiàn),然后還要考慮工藝,不是哪個(gè)工藝都能支撐你的模型的。畫(huà)出來(lái)容易,造不出來(lái)也不行。然后打樣,測(cè)試,再根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行迭代。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在能提供這種服務(wù)的隊(duì)伍非常少。我呼吁國(guó)家層面更多地支持這種能幫助制造企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)的第三方機(jī)構(gòu),而且要引導(dǎo)企業(yè)這樣做,從理念到產(chǎn)品的研發(fā)到生產(chǎn),要讓信息化切入到業(yè)務(wù)和制造系統(tǒng)中去,而且其產(chǎn)生的商業(yè)價(jià)值更高,比如使產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高,使產(chǎn)品對(duì)市場(chǎng)的反應(yīng)速度有所提高?,F(xiàn)在沒(méi)有信息化系統(tǒng)能和制造體系緊密切合,現(xiàn)在正是好的時(shí)機(jī)?!?/p>
中國(guó)的技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱影響了信息化融入中小制造企業(yè)創(chuàng)新制造的程度。企業(yè)對(duì)服務(wù)提供者的依賴很強(qiáng),就像創(chuàng)新院和海爾的合作,既要了解海爾的產(chǎn)品,又要熟知海爾品牌的定位及技術(shù)平臺(tái),需要對(duì)企業(yè)的理解特別深刻?!澳壳靶枰慌哂薪徊鎸W(xué)科能力且這種能力比較強(qiáng)的隊(duì)伍幫助企業(yè)去做這個(gè)從支撐系統(tǒng)信息化建設(shè)到業(yè)務(wù)和制造系統(tǒng)信息化的升級(jí)過(guò)程。這就是企業(yè)信息化的轉(zhuǎn)型升級(jí),從支撐系統(tǒng)到業(yè)務(wù)制造系統(tǒng)的升級(jí)。這個(gè)過(guò)程是非常痛苦的,制造系統(tǒng)不能短時(shí)間內(nèi)改改流程就行?!壁w宇波如是說(shuō)。
創(chuàng)新制造的推動(dòng)者
南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司是中國(guó)南車股份有限公司的核心企業(yè),中國(guó)高速列車產(chǎn)業(yè)化基地,鐵路高檔客車的主導(dǎo)設(shè)計(jì)制造企業(yè),國(guó)內(nèi)地鐵、輕軌車輛定點(diǎn)生產(chǎn)廠家和國(guó)家軌道交通裝備產(chǎn)品重要出口基地。中國(guó)南車四方股份公司在高速動(dòng)車組和城際動(dòng)車組的研發(fā)制造上處于行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位,中國(guó)首列時(shí)速200公里高速動(dòng)車組、首列時(shí)速300公里高速動(dòng)車組、首列時(shí)速380公里高速動(dòng)車組和時(shí)速達(dá)500公里高速試驗(yàn)列車均在該公司誕生。2012年,中國(guó)南車四方股份公司成功研制出我國(guó)首列城際動(dòng)車組并搭建了全新的CINOVA城際動(dòng)車組技術(shù)平臺(tái)。
2013年創(chuàng)新院與青島四方公司合作做高速列車譜系化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。什么是譜系化設(shè)計(jì)?趙宇波這樣解釋:“青島四方集團(tuán)制造高鐵的企業(yè)包括軌道交通,還包括地鐵,它每制造一款車就面臨著重新設(shè)計(jì)的難題,選擇很復(fù)雜的供應(yīng)商體系,所有的零部件可能都要重來(lái),這樣立生的結(jié)果可能就是做一款車就要重新設(shè)計(jì),研發(fā)效率就需大大提高。國(guó)家對(duì)市內(nèi)軌道交通建設(shè)加強(qiáng),有時(shí)還需要出口。市場(chǎng)需求越來(lái)越大,年產(chǎn)值接近300個(gè)億,在這種情況下,必需優(yōu)化研發(fā)和生產(chǎn)體系。假如說(shuō)生產(chǎn)什么樣的車最后都像搭積木一樣搭出來(lái),配置列車的所有零部件,電機(jī),這需要一套復(fù)雜的設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)支撐的,這就要由列車譜系化設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。”為此,創(chuàng)新院和青島四方還有西南交通大學(xué)成立了研發(fā)攻關(guān)團(tuán)隊(duì),最后要開(kāi)發(fā)出一套可用的研發(fā)系統(tǒng),估計(jì)到2014年年底能設(shè)計(jì)完成,這就是通過(guò)信息化的手段幫助青島四方升級(jí)研發(fā)平臺(tái),由線性系統(tǒng)升級(jí)到配置系統(tǒng),使制造工作更集約化了,以組裝為主,使機(jī)器與機(jī)器之間能協(xié)同制造,會(huì)更省時(shí)省力。
創(chuàng)新制造的引領(lǐng)者
從研發(fā)上幫助企業(yè)升級(jí)會(huì)使企業(yè)擁有核心技術(shù)產(chǎn)品。研發(fā)平臺(tái)的信息化過(guò)程是艱難的,這一過(guò)程對(duì)知識(shí)的依賴遠(yuǎn)高于對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的依賴。趙宇波提到,“從研發(fā)和設(shè)計(jì)入手支撐企業(yè)創(chuàng)新的制造,但支撐這種研發(fā)和設(shè)計(jì)的都是信息化手段,除了網(wǎng)絡(luò)的技術(shù),更多的是業(yè)務(wù)領(lǐng)域的信息化技術(shù),包括建模、仿真,但這些僅僅是手段,我們?cè)趲椭行∑髽I(yè)加速信息化進(jìn)程的同時(shí),也促進(jìn)和推動(dòng)了中小企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),一定是我們研究院這樣的機(jī)構(gòu)先研究成功后,企業(yè)才會(huì)使用?!?/p>
對(duì)于制造業(yè)的中小企業(yè)來(lái)說(shuō),第一要重視研發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái)的建設(shè)。重視核心技術(shù)研發(fā)。第二要重視生產(chǎn)平臺(tái)建設(shè)。這兩個(gè)平臺(tái)是企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵。目前為從事制造業(yè)的中小企業(yè)提供研發(fā)、設(shè)計(jì)平臺(tái)信息化服務(wù)還沒(méi)形成規(guī)模。研發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái)不一定就是一套系統(tǒng)。這個(gè)平臺(tái)不一定是一個(gè)具象的系統(tǒng),可能就是一個(gè)研發(fā)設(shè)計(jì),在這個(gè)過(guò)程中用全新的信息化手段讓企業(yè)能開(kāi)發(fā)出創(chuàng)新的產(chǎn)品。研發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的物理上的東西,他有一個(gè)新的理念,然后到手段,最后到流程,三個(gè)加在一塊,形成新的研發(fā)平臺(tái)。
趙宇波認(rèn)為,制造系統(tǒng)的信息化本身也是制造。完成了制造系統(tǒng)的信息化規(guī)劃后一定要制造出新的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)。這種制造更加偏重于創(chuàng)造和智能制造模式。這是兩化融合的核心問(wèn)題,也是中國(guó)創(chuàng)造的著力點(diǎn)。這要由創(chuàng)新型制造企業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。政府首先可能需要去引導(dǎo)為中小企業(yè)智能化、自動(dòng)化提供服務(wù)的機(jī)構(gòu),讓他們更好地幫助中小企業(yè)在信息化制方面有所作為。為智能化生產(chǎn)線開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)平臺(tái)升級(jí)換代的服務(wù)提供者,第二要鼓勵(lì)大企業(yè)去做信息化制造,智能化的自動(dòng)生產(chǎn)線。