書名:《論創(chuàng)新設計》
編著者:路甬祥著
出版單位:中國科學技術出版社
當今時代,信息網(wǎng)絡與制造服務融合創(chuàng)新,全球制造正面臨新變革?!吨袊圃?025》明確了建設制造強國的目標。今年“科技三會”上,習總書記吹響了建設世界科技強國的進軍號,開始了向中國創(chuàng)造跨越的新長征。
設計是對于創(chuàng)新的設想與計劃,是引領中國創(chuàng)造的先導和關鍵環(huán)節(jié)。在引領創(chuàng)造人類文明進步的進程中,設計也從農耕時代的設計1.0,工業(yè)時代的設計2.0,進化到知識網(wǎng)絡時代的設計3.0。把握新機遇、應對新挑戰(zhàn),認知設計的價值和競爭力要素,提升創(chuàng)新設計能力,對于引領推動自主創(chuàng)新,加快實現(xiàn)中國創(chuàng)造至關重要。
今天,我謹以“創(chuàng)新設計引領中國創(chuàng)造”這個主題,再談幾點認識與各位分享。
一、機遇與挑戰(zhàn)
進入新世紀,信息網(wǎng)絡、新材料、新能源、智能制造、生物健康等技術與產業(yè)醞釀新突破、新變革,知識網(wǎng)絡文明已現(xiàn)端倪。我國已成為全球制造大國、第二大經(jīng)濟體,但中國經(jīng)濟與制造仍大而不強。發(fā)展方式粗放,資源環(huán)境代價巨大,自主創(chuàng)新能力薄弱,主要依靠OEM和加工貿易,總體還處于全球產業(yè)鏈、價值鏈的低中端。未來十年是我國發(fā)展轉型升級的關鍵時期。世界新科技產業(yè)革命與我國建設科技與制造強國形成新的歷史交匯,既是難得的發(fā)展新機遇,也將面臨新挑戰(zhàn)。由于歷史原因,我們失去了前兩次科技與產業(yè)革命的機會,今天我們已從新的起點再出發(fā)。依靠科技原創(chuàng)突破前沿核心技術,依靠創(chuàng)新設計引領自主集成創(chuàng)新,支持經(jīng)濟提質增效、產業(yè)轉型升級,加快實現(xiàn)向中國創(chuàng)造轉變。我們比任何時候都更有信心、有能力、有條件把握新機遇、迎接新挑戰(zhàn)、實現(xiàn)新目標。
人們更加關注人與自然協(xié)調發(fā)展,追求全生命周期綠色低碳設計制造和運行服務;依托網(wǎng)絡和大數(shù)據(jù),實現(xiàn)整體系統(tǒng)和全社會綠色化發(fā)展。我國已有220種以上大宗工業(yè)品產銷量列全球首位。但單位GDP(國內生產總值)物耗能耗和排放遠高于發(fā)達國家,落后產能嚴重過剩。去落后產能、優(yōu)化產業(yè)結構,節(jié)能減排、提質增效任務艱巨,實現(xiàn)綠色低碳、可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)嚴峻。綠色設計制造將從產品供應側、生產工藝源頭和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和再制造等,引領促進綠色低碳發(fā)展,創(chuàng)新機會與空間巨大。
萬物互聯(lián)、實時傳感、VR/AR、AI、3D打印等技術創(chuàng)新和應用日新月異。全球多樣化、個性化需求快速發(fā)展。為用戶創(chuàng)造更好的體驗、更高的價值,已成為提升制造服務競爭力的“焦點”和“痛點”。企業(yè)主導的工廠化、自動化、大批量制造,已向用戶主導的個性化、定制式規(guī)模制造服務轉變。網(wǎng)絡協(xié)同智能成為設計制造服務的新特點、新方式。中國制造正迎來自主設計創(chuàng)新,促進帶動向中國智造和中國創(chuàng)造跨越的新機遇,但也必須面對發(fā)達國家重振制造新優(yōu)勢和新興發(fā)展中國家低成本制造的雙重挑戰(zhàn)。
當代設計制造服務創(chuàng)新,更需學科交叉融合、跨界知識融合,創(chuàng)新方法多樣融合,終端一云端/軟一硬件深度融合,開放合作融匯全球資源。開放融合成為新常態(tài)。能源運載、空間海洋、高端制造、醫(yī)療健康、民生服務、安全國防、電商金融等科技與新興產業(yè)領域,成為自主設計制造服務協(xié)同創(chuàng)新的主戰(zhàn)場、新高地。新中國成立以來,我們建立了完整的科技、教育和產業(yè)體系。改革開放三十多年,又融入了世界科技產業(yè)經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展大環(huán)境。中國已成為全球科技、人才、制造和網(wǎng)絡大國,但也仍存在信息數(shù)據(jù)分隔壟斷,產學研用協(xié)同創(chuàng)新體制障礙,觀念文化和制度創(chuàng)新等挑戰(zhàn)。
信息數(shù)據(jù)已成為最具價值、可近零成本分享的創(chuàng)新資源。云計算、云服務、云平臺等成為設計眾創(chuàng)、制造服務的新生態(tài)。合作共贏成為新共識,共創(chuàng)分享成為經(jīng)濟發(fā)展新形態(tài)。我國網(wǎng)絡電商、“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展快速,市場需求和產業(yè)大數(shù)據(jù)資源居全球前列,超級計算能力領冠全球。實施“一帶一路”戰(zhàn)略,設計建設基礎設施,帶動優(yōu)勢產能轉移,促進經(jīng)濟共同繁榮,創(chuàng)新機會空前、合作領域廣泛。但企業(yè)數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡化水平低,操作系統(tǒng)、工具與控制軟件、先進算法等方面自主創(chuàng)新能力薄弱。在網(wǎng)絡經(jīng)濟和數(shù)據(jù)產業(yè)全球競爭合作中,必須應對發(fā)達國家力圖從云端掌控主導網(wǎng)絡數(shù)據(jù)資源和信息安全的新挑戰(zhàn)。
二、創(chuàng)新設計的價值
創(chuàng)新設計提升制造服務品質,贏得用戶信賴,獲得市場競爭優(yōu)勢,創(chuàng)造價值。奔馳公司秉承為用戶提供安全可靠、舒適滿意的高品質乘用車的設計理念和嚴格精湛的制造工藝,贏得了全球信譽,造就了高端品質的百年經(jīng)典和市場價值。華為公司創(chuàng)新設計,突破芯片、算法、軟件等核心技術,匯聚萊卡等全球高端資源,致力為客戶提供更高品質、更加好用的智能手機,國內市場占比超越三星、蘋果,國際市場份額也快速上升直追冠亞軍。
為用戶創(chuàng)造新體驗和新價值成創(chuàng)新設計競爭力的核心價值。寶馬公司設計追求基于高質量、高性能、高技術的強勁動力和出眾的駕駛體驗,倍受高端客戶的青睞,贏得了競爭優(yōu)勢和價值。OPPO、VIVO公司優(yōu)化設計,致力為細分市場用戶創(chuàng)造更好的攝影、音樂個性化體驗以及快充5分鐘通話兩小時等功能,受到青年用戶的喜愛,在競爭激烈的國內市場,今年前三季度銷售已居前位,并分別奪得全球智能手機出貨量的第四、第五位。
創(chuàng)新設計新工藝、新裝備,可實現(xiàn)大幅提質增效,乃至引發(fā)產業(yè)變革。奧地利Voest Alpine公司設計發(fā)明吹氧煉鋼工藝與轉爐裝備,將熔煉過程從8~10小時縮短到10分鐘,并可實現(xiàn)負能耗冶煉。設計創(chuàng)造浮法平板玻璃生產工藝與裝備,引發(fā)了平板玻璃制造品質效率的革命。江蘇恒通光電公司在引進消化吸收基礎上,自主設計研發(fā)光棒一光纖一光纜核心技術、先進工藝裝備,形成完整的產業(yè)鏈,成為世界頂級光纖、光纜生產供應商。
好設計可以創(chuàng)造新需求.開拓新市場、創(chuàng)造產業(yè)新生態(tài)。鄭州新大方公司創(chuàng)新設計機電液一體化大型專用運載施工設備,打破國外壟斷,填補國內空白,開拓了國際國內高鐵、橋梁、船舶、風電等專用工程裝備的新市場。谷歌、百度不但是全球最強大的搜索引擎,而且不斷設計推出導航地圖、百科全書、語言處理、圖像識別等新應用,構建了知識服務產業(yè)共創(chuàng)分享的新平臺和新生態(tài)。endprint
綠色設計引領促進資源高效、清潔和循環(huán)利用,體現(xiàn)了創(chuàng)新設計的生態(tài)環(huán)境價值。設計創(chuàng)新環(huán)境友好材料、產品、制造工藝、清潔可再生能源、低碳交通物流等,將從源頭促進人與自然協(xié)調可持續(xù)發(fā)展,從供給側引領綠色低碳生產生活方式。如:通過優(yōu)化建筑選址和功能布局,選用綠色材料,采用太陽能、地源和空氣熱泵、智能通風、采光和能源管理,廢水和有機棄物循環(huán)利用等綠色智能設計,可實現(xiàn)能源自持的零能耗建筑。
設計為企業(yè)創(chuàng)造品牌和文化價值。意大利和法國的服裝和飾品設計,不但創(chuàng)造了諸多世界著名品牌企業(yè),還引領了全球時尚消費文化。
創(chuàng)新設計經(jīng)營服務方式,將創(chuàng)造競爭新優(yōu)勢,重塑市場新格局。青島紅領公司設計引入數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化制造服務新業(yè)態(tài),適應個性化、定制式需求,在服裝市場產能嚴重過剩的大環(huán)境中,銷售和贏利持續(xù)逆勢大幅上揚,成為服裝業(yè)轉型發(fā)展的典范。
設計引領推動社會文明進步,開拓創(chuàng)造更美好的未來。英國因設計創(chuàng)造蒸汽機、工作機器、火車輪船,引領以機械化為標志的近代工業(yè)文明。德國、美國等設計電機電器、內燃機、汽車飛機等,引領以電氣化、自動化為標志的現(xiàn)代工業(yè)文明。美國設計發(fā)明了計算機、半導體、集成電路、數(shù)控機床,引領人類電子化、數(shù)字化、信息化文明進程。信息網(wǎng)絡-物理計算環(huán)境、大數(shù)據(jù)、VR/AR(虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實)、3D打印等為創(chuàng)新設計創(chuàng)造了新環(huán)境,注入了新動力,將設計創(chuàng)造智能產品、智能制造、網(wǎng)絡智慧經(jīng)營服務新業(yè)態(tài),引領知識網(wǎng)絡文明。
為客戶、企業(yè)創(chuàng)造價值,保護生態(tài)環(huán)境,引領推動文明進步,開拓創(chuàng)造更美好的未來,是創(chuàng)新設計的永恒追求。
三、創(chuàng)新設計競爭力要素
知識技術、創(chuàng)新環(huán)境、體制機制、價值理念、創(chuàng)意創(chuàng)造、創(chuàng)新人才是創(chuàng)新設計競爭力要素。
知識技術是創(chuàng)新設計競爭力的基礎和核心。醫(yī)學核磁共振成像(MRI)是基于人體組織中氫原子核在磁場中受到射頻電磁脈沖激勵發(fā)生核磁共振一弛豫的科學知識,并應用高靈敏線圈接收共振一弛豫信號和圖像重建計算技術,設計研制的高端層析診斷設備。舉世矚目的AIphaGo軟件設計基于圍棋知識信息大數(shù)據(jù)、人工智能和超算技術等。谷歌無人駕駛汽車控制系統(tǒng)設計也是依靠雷達、激光和聲頻等實時傳感系統(tǒng)、交通知識和地理信息大數(shù)據(jù)和智能計算與衛(wèi)星導航控制實現(xiàn)的。
創(chuàng)新環(huán)境是培育設計競爭力的沃土。開放公平的市場環(huán)境,平等自由、民主法治、多樣包容的創(chuàng)新社會環(huán)境,是培育創(chuàng)意創(chuàng)造、創(chuàng)新設計的雨露陽光。歐洲文藝復興時期,思想解放、自由民主的社會氛圍,促進了科技與藝術的繁榮,杰出藝術創(chuàng)作、建筑設計與技術創(chuàng)新大量涌現(xiàn)。而腐敗落后的封建統(tǒng)治和長期閉關鎖國,壓抑束縛了中華民族的設計創(chuàng)造活力。
新中國成立以來,堅持獨立自主發(fā)展道路,改革開放以來,確立發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟,依法保護物權和知識產權,融入全球市場競爭合作,實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,推進“一帶一路”建設等,為創(chuàng)新設計創(chuàng)造了前所未有的大環(huán)境。萬物互聯(lián)、實時傳感、大數(shù)據(jù)、云計算等發(fā)展迅猛,全球知識信息加速擴增匯聚,為創(chuàng)新設計制造服務造就了全新信息網(wǎng)絡一物理計算環(huán)境。我國互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、交通物流、無線寬帶基礎設施居世界前列,網(wǎng)絡電商、數(shù)字中國、智能制造、智慧城市快速發(fā)展,超級計算能力領跑全球,移動終端用戶超過10.6億,政府倡導大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新,形成了眾創(chuàng)共享、提升創(chuàng)新設計競爭力的好環(huán)境。
體制機制是創(chuàng)新設計競爭力的重要因素。開放合作,政產學研用金協(xié)同創(chuàng)新,是凝聚提升創(chuàng)新設計競爭力的有效體制機制。中國高鐵、北斗導航、載人航天、大運20、特高壓輸電、長征五號等無一不是自主創(chuàng)新設計、發(fā)揮制度優(yōu)勢、開放合作、協(xié)同創(chuàng)新的成果。安卓系統(tǒng)、滴滴打車、Facebook、微信等開放共享平臺設計,都是匯聚網(wǎng)絡資源和眾創(chuàng)動力的最好實例。
創(chuàng)意創(chuàng)造是創(chuàng)新設計競爭力的關鍵要素。創(chuàng)意創(chuàng)造可以創(chuàng)造開拓新市場,重塑產業(yè)新格局,引領發(fā)展新方向。喬布斯以獨特的創(chuàng)新思維和移動網(wǎng)絡智能終端的新創(chuàng)意,領導蘋果公司設計創(chuàng)造iphone等系列產品,顛覆了已有市場格局,開創(chuàng)引領了智能移動終端的市場和發(fā)展走向。國內大疆的創(chuàng)始人汪滔前瞻創(chuàng)意設定消費類攝影無人機目標,領導大疆自主創(chuàng)新設計集成高性能攝影平臺、飛控軟件、高性能直流電機和動力電池,并依托無線傳輸、模塊結構、網(wǎng)絡營銷等,創(chuàng)業(yè)10年成為全球最具創(chuàng)新活力的科技創(chuàng)新企業(yè),占世界消費級無人機市場份額的70%,今年3月推出Phantom4后,市場份額更上升至90%。
價值理念是創(chuàng)新設計競爭力的靈魂和根基。比爾.蓋茨因率先認識到操作系統(tǒng)和應用軟件的價值,領導微軟設計研發(fā)Windows、Office、lE瀏覽器等,一舉引領個人電腦產業(yè)發(fā)展,改變了人們的生活與工作方式。馬云在創(chuàng)建阿里巴巴之初,便樹立了為廣大用戶提供可靠便捷電商平臺的價值理念,不僅設計創(chuàng)造了第三方支付工具支付寶,更設計創(chuàng)建了阿里巴巴信用體系,共創(chuàng)客戶信用大數(shù)據(jù),鑄就了阿里巴巴和螞蟻金服等成功的基石,改變了億萬人的生活。
人才是創(chuàng)新設計競爭力的第一要素。牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦、香農、維納等的科學貢獻和瓦特、西門子、貝爾、愛迪生、奧托、迪塞爾、本茨、萊特兄弟等人的設計創(chuàng)新和發(fā)明,引領推動了英德美等成為科技與工業(yè)強國。錢三強、錢學森、趙九章等為我國“兩彈一星”做出了杰出貢獻。改革開放以來,華為、BAT、聯(lián)想、海爾、比亞迪、大疆、大華等世界矚目的中國企業(yè)崛起,彰顯了中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的智慧和才干。例如,華為公司以對事業(yè)的夢想追求、嚴謹科學的管理制度、獨特的績效分享制度和企業(yè)文化、高強度的研發(fā)投入,吸引凝聚人才,形成超強協(xié)同創(chuàng)新執(zhí)行力,創(chuàng)立不到30年,便超越愛立信、阿爾卡特、朗訊、諾基亞、西門子等,成為受人尊敬的全球通信設備制造服務領軍企業(yè)。深圳、杭州、北京中關村等也因創(chuàng)造吸引集聚創(chuàng)新人才的好環(huán)境,而崛起成為最具活力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)城市和園區(qū)。歷史雄辯地證明:人才強,則民族強、國家強、地區(qū)興、企業(yè)興。endprint
四、提升創(chuàng)新設計能力
提升創(chuàng)新設計能力,關鍵在于更新理念、優(yōu)化環(huán)境、強化基礎、改革教育、培育文化,加快提升中國設計的國際競爭力、可持續(xù)發(fā)展能力和引領全球的能力。
更新理念。必須充分認識創(chuàng)新設計對產品、工藝、經(jīng)營服務的引領作用,將創(chuàng)新設計作為提升自主創(chuàng)新能力,加快從跟蹤模仿到并跑引領,建設世界科技與制造強國的重要抓手和關鍵環(huán)節(jié)。必須以新發(fā)展理念為指導,認識把握知識網(wǎng)絡時代設計3.0的新特征,“綠色低碳、網(wǎng)絡智能、開放融合、共創(chuàng)分享”,引導中國設計面向世界、面向未來,走向高品質、走向中高端。必須尊重設計規(guī)律,把握創(chuàng)新設計能力要素,解放思想、求真務實,引領推動加快實現(xiàn)由中國制造向中國創(chuàng)造、中國速度向中國質量、中國產品向中國品牌轉變。
優(yōu)化環(huán)境。在創(chuàng)新設計已納入《中國制造2025》的基礎上,制訂制造業(yè)創(chuàng)新設計發(fā)展行動綱要,進一步明晰提升創(chuàng)新設計能力,引領推動制造強國建設,加快向中國創(chuàng)造轉變的發(fā)展目標、重大舉措和路線圖。完善政策法規(guī)環(huán)境,落實首臺套、首批次創(chuàng)新設計產品的稅收減免,設計企業(yè)等同高科技企業(yè)優(yōu)惠稅率,設計服務進出口實行零關稅。加強執(zhí)法監(jiān)督,切實保護知識產權,為創(chuàng)新設計提供有效政策激勵和法治保障。以市場為導向,改革創(chuàng)新資源配置機制、權益分享制度、設計評價制度。發(fā)揮中國工程院、中國機械工程學會、行業(yè)協(xié)會、設計協(xié)會、創(chuàng)新設計產業(yè)聯(lián)盟等專業(yè)組織的引導促進作用,優(yōu)化以企業(yè)為主體、產學研用金協(xié)同、軍民深度融合的創(chuàng)新環(huán)境。通過紅星獎、龍騰獎、中國好設計案例等評選推介,建設設計小鎮(zhèn)、設計創(chuàng)業(yè)園區(qū)、中外設計園,舉辦設計展會、設計競賽、設計論壇等。優(yōu)化激勵大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的設計大環(huán)境,建設世界一流開放共享、高效安全的信息網(wǎng)絡.物理計算環(huán)境。
強化基礎。在持續(xù)增加對基礎前沿研發(fā)投入,為自主創(chuàng)新積累知識與技術基礎的同時,國家、地方與企業(yè)應加強對創(chuàng)新設計的投入。建立創(chuàng)新設計基金,加大對設計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的支持力度。著力培養(yǎng)引進設計人才,注重提升人才質量、優(yōu)化知識、能力和團隊結構,強化創(chuàng)新設計人力資本基礎。建設認定一批國家、區(qū)域、行業(yè)創(chuàng)新設計研究院、創(chuàng)新設計園區(qū)、面向中小企業(yè)的創(chuàng)新設計技術服務中心等,強化以市場為導向的創(chuàng)新設計基礎技術支撐體系與產業(yè)集聚平臺。要著力提升先進設計理論、工具和嵌入軟件、計算方法和大數(shù)據(jù)平臺的自主創(chuàng)新、應用普及和資源共享水平,強化數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、綠色化設計技術基礎。積極主動參與制訂和采信國際先進工業(yè)標準,加快提升中國設計的質量、安全和綠色化、國際化水平。
改革設計教育。理念創(chuàng)意是創(chuàng)新設計之靈魂。設計教育首要任務是引導確立先進科學理念和價值觀,培育創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和工匠精神。培育設計創(chuàng)造的興趣和自信心,激發(fā)人的想象力、創(chuàng)造力,遠比灌輸知識更重要。引導認知新趨勢、求索新知識、創(chuàng)造新技術、追求新夢想遠比傳授學習技藝更重要。已有設計理論是前人對設計創(chuàng)新規(guī)律的理解和歸納。創(chuàng)新設計源于實踐,源于對市場和社會需求理解和前瞻。在教授設計理論的同時,更應與設計案例研討分析、參與設計創(chuàng)新實踐緊密結合。設計3.0更需要跨界融合科學技術、經(jīng)濟社會、人文藝術、生態(tài)環(huán)境等新知識,需要分析理解大數(shù)據(jù)的數(shù)學方法和計算能力,更需要培育吸引凝聚跨界人才,設計構建共創(chuàng)分享平臺網(wǎng)絡和機制的能力。創(chuàng)新設計需要全球視野,融匯國際先進設計理念、知識、技術與文化,必須眾籌全球創(chuàng)新設計資源,創(chuàng)造國際化的教育環(huán)境。
建設設計文化。設計文化決定創(chuàng)新設計的特質和品格。在工業(yè)化、現(xiàn)代化的進程中,各工業(yè)國家形成了各具特色的設計文化。美國重視基礎前沿研發(fā)投入,重視提升STEM(科學、技術、工程、數(shù)學)能力,尊重鼓勵自由探索、創(chuàng)新創(chuàng)造,形成了創(chuàng)新引領的設計文化;德國是后起的制造強國,在全球市場競爭中,依靠富有特色的自然科學、數(shù)學、工程與職業(yè)教育、先進的工業(yè)標準,形成了優(yōu)質誠信的德國設計制造文化;法國、意大利文化藝術底蘊深厚,孕育了優(yōu)雅華麗的設計文化特質;國情傳統(tǒng)使日本形成了精致實用的設計文化。實現(xiàn)向制造強國跨越,必須培育建設具有中國特色、符合時代要求,尊重創(chuàng)新創(chuàng)造、追求精益求精,格守誠信合作、祟尚共創(chuàng)分享的先進設計文化。
感謝各位對創(chuàng)新設計的關注!讓創(chuàng)新設計引領促進經(jīng)濟提質增效、轉型升級,推動實現(xiàn)中國創(chuàng)造!讓綠色設計引領促進綠色制造、綠色消費,實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展!祝賀北京綠色設計促進會成立!祝2016中國創(chuàng)新設計大會圓滿成功!
《論創(chuàng)新設計》一書收錄了自2009年6月至2017年1月期間路甬祥院士在創(chuàng)新設計方面發(fā)表的報告、講話、文章、書信、序言和接受媒體的采訪,共計60余篇,反映了中國工程院“創(chuàng)新設計發(fā)展戰(zhàn)略研究”等系列咨詢研究的主要成果,是路甬祥院士系統(tǒng)闡述創(chuàng)新設計理論思想的重要文集。
《論創(chuàng)新設計》調研了中國的很多企業(yè),深化對企業(yè)發(fā)展環(huán)境、動力、優(yōu)勢和短板的認知。企業(yè)發(fā)展也可在其中尋找方向。同時,書中強調了對于培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要性,行業(yè)的變革與企業(yè)的創(chuàng)新,對創(chuàng)新人才提出了新的要求。endprint