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智能交互時代設計賦能智能制造創新發展路徑研究

2023-06-28 09:07:44郝凝輝劉曉天
包裝工程 2023年12期
關鍵詞:智能產品設計

郝凝輝,劉曉天

智能交互時代設計賦能智能制造創新發展路徑研究

郝凝輝,劉曉天

(中央美術學院,北京 100105)

總結智能交互時代設計賦能智能制造創新發展的策略和路徑。基于智能交互時代背景,以創新設計思維為指導,從智能制造的發展現狀、動態趨勢以及與創新設計的關聯性等方面對智能制造的創新設計發展策略及路徑進行探討。在創新設計思維的指導下,總結智能制造的創新設計模型與發展策略,以及設計賦能智能制造創新發展的可行性路徑。以智能制造創新設計思維為指導,總結了創新設計流程、數字化轉型、柔性設計制造、協同集成平臺、創新服務系統以及設計教育新范式等六大設計賦能智能制造創新發展的可行性路徑。

智能制造;智能化生產;創新設計;設計思維;設計方法

數字化智能交互時代,“5G+VR/AR”“5G+AI”“5G+4K”等各種新交互模式應運而生,為虛擬實驗室、智能虛擬工廠等提供了技術支持,也為智能制造的創新發展和數字化轉型提供了技術基礎[1]。基于技術環境的革新,各個國家紛紛以振興制造業為核心發展戰略,力圖通過智能制造[2]搶占全球制造業新一輪的競爭制高點。高新技術在發展中不斷與工業設計和制造技術相融合,也為智能制造高端化、智能化、綠色化發展提供了歷史機遇[3]。基于此,通過對智能交互時代智能制造設計思維進行探索,并結合智能制造的創新設計發展現狀及趨勢,總結智能制造的未來發展策略和設計賦能智能制造創新發展的可行性路徑。

1 智能制造的創新設計發展現狀及動態趨勢

智能制造涵蓋了設計、加工、裝配等環節的制造活動,目的是解決制造業發展過程中出現的各種資源匹配失衡的問題。2018年美國出臺了《美國先進制造業領導戰略》,全力支持智能制造創新生態系統的建設。法國制定了“一個核心、九大支點”的戰略部署,旨在通過智能制造的升級推動工業發展。同時,日本發布的《日本制造白皮書》,旨在打造完整的智能制造體系,推進工業數字化進程。德國圍繞人的核心需求開展智能制造轉型升級和制造業智慧化設計,為用戶群體提供了更加全面、人性化的服務[4]。俄羅斯致力于發展智能制造體系,重點放在數字技術、創新領域和人才培養方面,采取加速高新技術發展、將數字技術應用于生產等措施,提高產品競爭力。通過對當前我國智能制造的發展現狀以及相關文獻進行分析,可發現我國目前智能制造的研究領域主要包括工業4.0、工業物聯網、人工智能與智造技術、產教融合、智能生產以及數字化轉型等方面,形成了以下六大研究熱點知識圖譜(如圖1)。

結合智能制造領域研究熱點知識圖譜對我國當前智能制造現狀進一步分析可以發現,目前我國大多數智能制造行業仍然存在以下觀念:注重硬件輕視軟件,偏向制造忽視服務,追求規模不重視質量,追求批量生產輕視個性化定制[5],真正進入數字化發展階段的智能制造比重較低,大多數企業無法隨時監控產品狀態、實時獲取用戶需求,從而及時地提供服務。而發展智能制造,需要企業調整組織結構、業務模式、研發設計、生產設備、工藝流程、產品架構等方面,這就導致許多企業在面對競爭激烈、利潤下降、庫存增加、壞賬飆升的環境時,智能轉型的投入就捉襟見肘。因此,面對智能交互時代智能制造的創新發展新需求,需要引入設計思維,從而全面提高制造業的創新設計能力,最終實現從“制造大國”向“制造強國”的轉變。基于上文對智能制造熱點領域的分析以及智能制造的發展趨勢,可以得出創新設計能夠從以下四個方面推動智能制造發展:(1)發揮創新設計的積極引導作用,促進創新設計與智能制造深度融合,通過創新設計建立鼓勵智能制造創新發展的機制和戰略,制定相關政策措施,推動創新設計為智能制造和社會發展服務[6];(2)開展校企合作,探索設計賦能智能制造創新發展的“產—學—研—用”融合的人才培養模式;(3)設立設計研發中心,以培養高水平的設計人才為目標,旨在提高我國智能制造產業的創新設計水平和實用性;(4)在智能交互時代背景下,結合新興科技,打造智能制造創新設計教育“新門路”,為社會關鍵行業的發展服務。

未來,智能制造必然要以設計思維為指導進行頂層設計,實現數據可視化、增材制造、供應鏈管理系統以及自動化監控等技術的有效整合,從而打破傳統制造模式,使客戶需求、產品生產、商業流程以及供應鏈體系高度融合,最終實現所有制造實踐的廣泛數字化,如圖2所示。

2 面向智能交互時代的智能制造設計思維模式

2.1 面向智能制造的創新設計思維模式

智能制造是集設計、管理、制造、服務于一體的系統性工程,智能交互時代的智能制造不僅需要制造活動各個環節的緊密配合,還需要將各種新的交互模式以及智能技術應用其中,從而實現智能制造的高效運轉和數字化管理。而設計思維作為一種共通的思維和語言,可以有效整合智能制造的各個階段,形成自上而下的系統化協作式智造體系,引導智能制造在不同學科領域之間協同創新[7]。因此,智能交互時代面向智能制造的創新設計思維需要以藝術、設計、科學與工程等學科知識體系為基礎,強調去中心化,鼓勵人人參與,是一種敏捷的、迭代的非線性創新思維,主要特征包括協作、探索、同理心、問題導向、創造力和持續改進等,實現在商業模式、用戶體驗、產品設計和運營四個維度上的共同協作。面向智能制造的創新設計思維模式比傳統設計思維更注重與用戶共同創造價值。該設計思維模式首先通過構建新的智能制造設計研發系統和項目實施路徑來提高產品性能、使用者體驗,改善工藝和復雜性管理,從而不斷提升產品升級及售后服務水平,實現預測性維修和遠程智能化全生命周期服務。在智能制造設計生產研發環節,注重工程師、工業設計師與制造團隊之間的密切配合,關注工作者的生產率和安全性,確定執行任務的最佳途徑,硬件工程師和工業設計師一起合作改善產品布局和設計,以提高設計和研發效率,使設計聚焦于整個系統而不僅僅是離散的產品和服務。最后,建立新的智能制造全鏈路生態系統,提高協同創新能力[8],在討論制造、服務和監管事務等話題時,讓工業設計師參與其中,打造產品全生命周期價值鏈,實現智能制造創新設計系統性發展。

圖1 智能制造領域研究熱點知識圖譜

圖2 智能制造的未來設計目標和相應技術

2.2 智能制造全生命周期協同設計思維模式

從宏觀層面來看,智能制造的創新設計思維可以有效對智能制造的創新發展方向進行把控。從微觀層面來看,智能制造作為一種新型生產方式包含了問題發現、設計規劃、分析調研、試驗測試、質量評估、綜合評價等方面。因此,需要以全生命周期協同設計思維為指導進行系統整合,實現對智能制造全流程的精準管控。智能制造全生命周期協同設計思維(如圖3)是指基于制造業全生命周期發展需求以及智能交互時代智能制造的發展趨勢,在充分考慮跨部門協同、跨企業協同、跨學科協同以及產品生命周期全過程所需的各種因素的基礎上,結合系統設計、并行設計、集成設計、協同設計,建立智能制造協同創新設計體系,并通過問題發現、設計規劃、分析調研、試驗測試、質量評估、綜合評價六個階段,實現創新設計系統、信息管理系統、資源配置系統、工藝制造系統等智能制造子系統的協同[9],從而推動智能制造數字化、集群化、智能化發展[10]。

圖3 智能制造全生命周期協同設計思維模型

3 智能交互時代智能制造的創新設計模型與發展策略

3.1 智能交互時代智能制造設計創新模型

智能交互時代的智能制造設計創新主要包含智能產品創新、智能生產創新、智能服務創新三方面,其中涵蓋了數據采集、數據存儲、云計算、應用、產品性能、產品表現、產品運維、產品迭代、服務、銷售、品牌和交互等方面,并由此形成了智能交互時代智能制造設計創新模型(如圖4)。成熟的設計創新模型是智能制造創新發展的原動力[11]。企業需要從創新鏈的源頭著手,將知識、技術和創意轉化成數據、產品和服務,從而實現生產創新、產品創新與服務創新的融合[12]。

1)智能生產創新是智能制造設計創新模型的基本層,是一種以數據為中心的設計創新模式[13],其需要通過不同方式配置數據資產以爭取最優價值,包含數據采集、數據存儲和云計算,主要載體是智能工廠。傳統工廠普遍具有效率低、污染大、生產組織架構混亂的通病,在追求清潔、高效、綠色、低碳生產方式的今天,采用數字技術、網絡技術、智能化共性技術對傳統工廠的生產設備、生產車間、人員管理等進行全面升級改造,推動傳統工廠向智能工廠轉型,從而有效提高產品生產質量和效率,降低生產污染與排放,并通過優化生產工藝、保障生產設備、合理完善生產人員調度和管理,全面提高企業市場競爭力。

2)智能產品創新是智能制造設計創新模型的流通層,是一種以產品為中心的設計創新模式,其需要通過優化產品以創造價值,包含產品應用、產品性能、產品表現、產品運維、產品迭代。在當前的發展趨勢下,智能制造技術發展速度飛快,推動智能產品的創新開發不斷進步,實現了從“數字一代”到“智能一代”的飛躍。例如,AI技術的研究與綠色應用可以使人工智能和機器人替代人類進行廢料的回收封存,進行最優解的選擇與行動。而在創新產品研發制造領域,借助虛擬仿真技術,也可以讓產品的研發應用過程更加低碳高效,實現以“新型技術”哺育“新型產業”的正向產業生態循環。

3)智能服務創新是智能制造設計創新模型的延展層,是一種以體驗為中心的設計創新模式,其需要通過不同方式讓用戶參與,從而共創價值。智能服務創新主要包含兩個方面:(1)制造業規模定制化生產[14],未來的市場在互聯網的作用下,企業與客戶之間能夠直接就產品需求進行高效溝通,實現企業設計、生產、銷售、服務等活動的分解、消化,有利于生產資料的高效使用,從而增加產品的使用價值;(2)智能制造產業模式向服務型制造轉變[15],高新智能技術的廣泛應用,使企業生產各個環節的附加增值充滿了潛力,這無疑是巨大的商機,為制造業企業提供智能轉型方案及相關設備的服務機構將會應運而生,為產業鏈增添新的一環。

圖4 智能制造設計創新模型

3.2 宏觀層面智能制造的創新設計發展新策略

在智能制造設計創新模型的指導下,智能交互時代的智能制造創新設計發展策略可以從宏觀和微觀兩個層面進行探討。智能制造宏觀層面的創新設計發展策略主要包含設計環節、生產、服務、管理四個方面[16]。在設計環節,企業可以通過辦公場景營造策略、智能信息激活策略、跨學科交流策略、文化挖掘策略以及冒險試錯策略等幫助企業打造良好的工作環境,形成良好的制度架構,搭建企業與設計師、工程師間交流的橋梁,擴大產品的文化影響力,挖掘創意的深度價值并將其效益最大化;在生產環節,企業可以使用CDIO本土化策略、數字化轉型策略、實驗室駐扎策略、跨學科管培策略、即時推薦策略以及價值設計策略培養員工的綜合設計能力,整合數字技術、流程和能力,及時洞察市場和用戶需求,為用戶提供最大的總價值和最具吸引力的經濟效益;在服務環節,企業可以通過服務藍圖架構策略、接觸點分析策略、客戶旅程梳理策略、營銷介入的并行策略以及數字孿生策略等深入解讀用戶的體驗感受,通過精準地感知產品狀態并進行實時數據分析,可以最大程度地解決工業設計、制造、服務的復雜性和不確定性問題,從而實現科學決策;在管理環節,企業可以通過組建團隊策略、八二產輸策略、業務流程管理策略、知識管理策略、人才管理策略以及MVP構建策略等優化設計團隊,提高設計團隊的工作效率,推動項目正向產出,打破設計約束,突破生產瓶頸,促使工業設計方法上升為一種指導思想,使工業設計更好地賦能制造業高質量發展。例如,九陽作為小家電領軍企業,一直積極適應市場需求并調整企業策略。2020年,九陽電器正式開展數字化轉型,并推出了“一點兩面三端四化”運營戰略,計劃通過三個階段完成:消費者運營平臺的搭建、智能企劃和供應鏈智能補貨協同系統的構建,以及智能化決策能力的構建。

3.3 微觀層面智能制造的創新設計發展新策略

智能制造微觀層面的創新設計發展策略主要包括產品設計孵化、成長、成熟、衰退四個階段。在產品設計孵化階段,企業可以利用設計引領策略、價格驅動策略、高價低銷策略、低價低銷策略、并發工程策略等幫助企業最有效地打造高質量產品并快速在市場立足;在產品設計成長階段,企業可以使用技術壁壘策略、體驗提升策略、市場細分策略、渠道拓寬策略、品牌優先策略等快速拉開自己與競品間的產品差距,擴大產品的銷售面,提高產品的經濟效益,重塑消費者對品牌的認知,提高企業產品在社會上的聲譽;在產品設計成熟階段,企業可以通過市場修正策略、特征改良策略、多元化營銷策略等手段,不斷迭代改進產品特色,提升使用體驗,拓展市場,增強并擴大產品市場份額。在產品設計衰退階段,企業可以采用維護策略、削減策略、撤退策略等方式,通過設計服務來減少產品成本,延長現有產品的壽命,開拓新領域并研發新產品。例如,過去的Dyson空氣凈化器都以隱藏式的數字顯示器作為唯一的界面,須通過報錯代碼提醒用戶產品狀態,這種設計的學習成本高,用戶無法及時明白代碼意義。新款Dyson凈化器通過增加LCD屏幕和整套視覺設計,直觀地表明產品狀態,給予用戶明確、優化的操作指示(如圖5)。

圖5 Dyson空氣凈化器

4 設計賦能智能制造創新發展的可行性路徑

智能交互時代對智能制造的發展提出了全新的要求。面對當前我國智能制造發展存在的問題及創新設計對智能制造發展的啟發,需要結合智能交互時代智能制造創新設計思維以及協同設計思維,以智能制造創新設計模型為指導,從宏觀、微觀兩個層面運用智能制造創新設計發展策略,構建設計賦能智能制造創新發展的可行性路徑。

4.1 建立端到端的智能制造創新設計流程

當前,智能制造的研究重點主要集中在智能制造系統和技術兩方面,而企業智能設計管理問題往往被忽視。然而,智能交互時代智能制造不能僅局限于生產流程智能化的實現,還需要對企業內部流程進行再造并實現企業設計管理的智能化。

1)統一智能制造管控流程。為了實現智能制造的創新設計與研發質量,需要搭建水平與垂直兩套設計項目輔助管理體系,從不同的維度對智能制造過程中的設計進度與設計質量進行管理。水平部分依靠項目經理對進度實施跟進與把控;垂直部分通過在線評審、設計文檔等工具,輔助專業負責人把控設計質量,通過設計管理系統進行自動定期的人力情況統計與設計在線評審。在矩陣項目組中設立設計總監,加大設計師在項目中的話語權,定期把控設計質量。

2)優化智能制造管控體系。以工業設計思維為指導,結合云計算架構和平臺化設計思想,建立統一的數據設計和管控體系;以服務設計理念為出發點,建立前店后廠式數字化設計體系,以實現前臺應用設計的敏捷化、共享化和后臺技術平臺的標準化,并通過標準化的設計組件來實現模塊化設計部署[17]。最后,以邏輯設計要義為核心,依據企業特有的業務模式和組織機構,構建將數據變為資產并服務于業務的機制,建立適合自己的數據中臺,實現“設計+數據”雙賦能。

4.2 建構智能制造數字化轉型升級新模式

在智能交互時代,制造業可以利用數字化技術提高智能制造創新設計能力,并通過設計創新提高創新研發能力,從而實現制造業智能化、數字化、服務化轉型升級協同發展的需求,最終實現硬件、數字和服務元素的有機融合。基于智能交互時代的數字化和智能化發展趨勢,制造業在數字化轉型中,需要將設計創新與科技創新相融合,從而促進主營產品、業務的成功。作為一項復雜的系統設計工程,制造業首先需要構建宏觀層面的頂層設計戰略,描繪智能制造數字化愿景藍圖,將智能技術與工業設計相結合,制定具體的智能制造數字化轉型方法舉措、路徑和目標,明確項目規劃責任主體并指導實施。圍繞設備預測性維護、產品質檢、人機交互、工藝參數優化等場景,為制造業企業提供標準AI能力,助力智能制造數字化升級轉型。例如,通用電氣通過搭建自有數字孿生創新設計系統GENIX實現了數字化智能制造轉型。GENIX系統可兼容多平臺,為發電廠和發電機組提供以傳感器為源頭的數字化交互窗口,實現從管理人員到客戶的更高級別控制。同時,可以結合分析模型展開業務,對燃料價格和天氣狀況等不斷變化的狀況快速作出反應,提高資產性能、增強運營并改進能源交易決策,以創造額外的收入和降低成本的機會。另外,該系統還可以將組件與飛行員操作方式相結合進行系統化模擬飛行,從而提前預判飛機狀態,還可以通過對零件壽命的預測及分析,與供應鏈、機庫、燃料系統等進行聯動,完成航線系統的優化(如圖6)。

1)建立面向智能制造的智能設計數據庫。對設計、加工、裝配等環節的制造活動進行數據采集,結合用戶行為、產品功效、使用場景以及終端反饋四個方面,建立產品設計需求模型與數據知識庫,將設計數據知識庫、動態傳感以及自主決策應用于各個制造子系統中,實現智能感知、智能決策及智能控制[18]。

2)確立產品智能設計范式。結合智能產品、智能制造、智能設計的層次與類型、智能方案設計、知識獲取和處理技術構建智能制造設計系統,確定智能產品的連接對象、功能定位、感知精度等因素[19],實現對參數化設計流程的優化,提高設計形態生成效率,確立智能設計范式(如圖7)。

3)打造智能工廠。提高制造業設計、研發和創新能力,建設智能辦公系統、智能制造單元、智慧供應鏈系統、智能產線、智能車間,對智能化信息進行可視化綜合應用,促進設計、生產、銷售、服務等環節的智能管控和互聯互通。

4)通過“設計+AI”構建智能制造可視化網絡體系。通過設計推理智能制造各環節數據要素之間的邏輯關系,借助在視覺信息處理方面的設計優勢,將尖端技術、數據可視化技術及圖像信息數字化技術等進行綜合應用,構建智能制造信息可視化網絡體系,用“設計語言+智能創新技術”實現智能制造互聯共生。同時,在移動端、設備端和數字端上通過智能可視化方式,展現產品背后的“黑科技”,提高產品的市場競爭力。

圖6 通用電氣數字化全生命周期轉型

4.3 培養智能制造行業柔性設計制造能力

在智能交互時代,智能制造產業想要構建較強的核心競爭力,就要通過工業設計提高小批量生產的能力,并通過設計管理提高智能制造供應鏈的敏捷反應能力,同時將設計思維與柔性制造方法相結合,為制造業提供強大的柔性設計制造能力:(1)機器柔性設計,通過設計需求分析,讓機器方便快捷地根據不同品類的個性設計需要調整相關參數,從而滿足生產需要;(2)工藝柔性設計,通過工業設計介入生產,使智能制造各類工藝設計流程可以在一定程度上適應原材料或零部件的變化,同時又能根據原材料和零部件的變化對工藝進行調整;(3)產品柔性設計,通過設計迭代思維構建智能制造產品柔性設計系統,以滿足產品更新迭代或新品設計研發的需要,同時新產品設計還可以繼承舊有產品的優勢設計特性;(4)維護柔性設計,利用設計流程管理方法對智能制造產品設計研發及生產制造系統進行柔性設計維護,確保其高效穩定運行;(5)生產能力柔性設計,通過大數據實時監測訂單量變化,利用人工智能技術構建需求設計分析系統,將生產成本控制在可接受范圍內;(6)運行柔性設計,根據設計管理優化智能制造設計生產制造流程,通過不同的機器、材料、加工工序、工藝流程等實現系列產品設計生產(如圖8)。

4.4 打造智能制造創新設計協同集成平臺

智能交互時代智能制造創新設計開發的關鍵要素是集成、協作和靈活性。通過工業設計賦能構建協作集成平臺(如圖9),實現設計過程中功能、外形、階段等元素的有效同步,讓制造業生成集成解決方案,以更優化的方式運營:(1)利用工業設計的跨學科屬性將參數智能計算、產品變型設計、工藝變型設計、虛擬樣機設計、多領域優化設計以及智能過程控制等通過PDM系統集成接口整合構建成數字化虛擬設計制造集成平臺,縮短設計及制造周期;(2)通過現有產品的設計參數資料,根據軟件平臺的設計思想,對現有的參數進行修改,使之符合用戶的個性化設計需求,從而增強企業在市場上的主動權,并能對用戶的具體設計需求迅速作出反應。在收到用戶的訂單后,可以通過PDM系統的樣本庫進行查詢,如果有類似的例子,可以選擇已有的零件;如果沒有,則基于類似的案例,按照訂單需求進行智能計算,然后將計算的結果傳回系統平臺,通過知識管理技術的協同優化,使設計和生產動態無縫連接,以完成產品系統配置、結構設計變型、多領域優化、工藝變型設計、自動裝配、仿真測試等環節,從而實現整個設計流程的數字化;(3)根據產品特性對產品進行數字化設計,使產品設計與研發由文本化向數字化、高效化方向發展,提高產品的質量與效率[20]。

4.5 構建智能制造創新服務設計系統

智能制造創新服務設計系統(如圖10)可讓制造業企業在檢驗階段用宏觀的系統思維方式結合設計思維找到產品薄弱點,探索新的發展機會并延長生命周期,其構建過程可以分為以下五個步驟:(1)確定產品創新服務設計系統的范圍,即企業設計出的產品和服務所要解決的問題是什么,能為用戶做什么;(2)團隊采用實地考察、用戶訪談、問卷調查等調研方式,建立當前產品服務的設計生態系統地圖,分析現有產品設計系統中存在的問題及其原因,在未來產品服務設計生態系統的構建中就可以針對這些痛點進行設計;(3)確定產品與服務的概念和設計方向,通過創新設計模式、商業模式、服務模式等重新設計、規劃、建立智能制造設計價值鏈和產品創新設計機制[21];(4)構建企業內外同創共享的開放式可持續設計創新體系。以用戶為中心,采取共創的設計方式,圍繞用戶體驗設計構建組織設計生態圈,同時以用戶旅程圖為依據,反復評估設計方案的影響,將設計方式由原有的設計師單一設計向蘊含群體智能的群智創新設計轉變[22],實現體驗設計無縫化、員工模式創客化、組織設計無界化;(5)建立線上線下融合的設計服務平臺,讓設計師、用戶和制造企業通過互聯網進行溝通和協作,提供全方位的設計服務,從而實現設計過程的“零距離”以及設計、生產和銷售的無縫銜接,能夠低成本快速滿足用戶個性化需求。例如,作為專注于研發全屋互聯網家電的云米,十分重視線上產品銷售及線下體驗店的區分和協作,在線上主推“科技潮牌”的爆款產品;在線下依托“大商大店”的場景體驗式門店,提供“一站式全屋智能”解決方案和交互主導的產品[23]。

4.6 形成智能制造設計教育新范式

1)校企聯合建立智能制造創新設計實驗平臺。以“創新設計+智慧制造”構建智能制造創新設計實驗平臺,結合虛擬制造、數字孿生、元宇宙等技術搭建智能制造虛擬工程實踐平臺,打造虛擬設計空間,開創逆向產品設計流程。同時,搭建跨學科、跨專業、多層次、多模式的智能制造設計實訓平臺,融合創意設計、概念設計、智能制造、移動服務、品牌提升等方面,形成一套覆蓋全生命周期的創新設計實訓體系。

2)政企校三輪驅動形成智能制造產教融合新模式。政府、企業和高校應該深入推進創新設計、數字創意設計和智能裝備深層次的融合發展,在設計研學、產業基金、平臺建設、智慧制造標準建設、品牌創建等方面展開合作。將智能產業轉型的結構性需求和教學緊密結合,共同探索和開拓產學研合作的新模式,通過協同創新設計,對全產業鏈進行服務,在全球范圍內建立智能制造創新設計教育新生態,持續推動創新設計教育高質量發展,促使設計教育轉型,培養復合型智能制造創新設計人才[24]。

圖9 虛擬設計制造協同集成平臺

圖10 智能制造創新服務設計系統

3)建立智能制造創新設計教育資源共享平臺。將高校的設計創新能力、政府宏觀調控能力與企業智能制造的生產實踐相結合,建立創新設計教育資源共享平臺,為企業智能制造提供全生命周期的設計服務,使企業能夠正確分析產品開發周期,合理調配資源,從而加強數字化設計、提高產品開發效率、提升消費者感知價值。

5 結語

如今,我國智能制造產業已然站在了經濟發展方式轉變與新時期科技和產業革命的歷史交點,正處在增長動力轉換、發展方式轉變、經濟結構優化的關鍵時期[25]。為推動智能交互時代中國智能制造的創新發展,必須從宏觀和微觀兩個層面出發,結合創新設計思維和協同設計思維,實現制造業智能產品創新、智能生產創新、智能服務創新以及跨部門協同、跨企業協同、跨學科協同,從而促進中國智能制造朝信息化、智能化、集群化、數字化方向發展。

通過對智能制造的創新設計發展現狀及動態趨勢進行分析,總結出適用于智能交互時代的智能制造協同創新設計思維模式,并以此為指導,構建了智能制造設計創新模型和發展策略,探索了設計賦能智能制造創新發展的可行性路徑。

[1] 陳國強, 張芳蘭, 徐麗, 等. 智能信息時代下裝備制造領域的中國式轉型升級[J]. 包裝工程, 2021, 42(24): 60-72. CHEN Guo-qiang, ZHANG Fang-lan, XU Li, et al. Chinese-Style Transformation and Upgrading of Equipment Manufacturing Field in the Intelligent Information Age[J]. Packaging Engineering, 2021, 42(24): 60-72.

[2] 21世紀經濟報道. 智能制造“十四五”規劃征求意見:核心技術攻關放到首位, 2025年規上制造企業普及數字化[EB/OL]. (2021-04-14)[2022-09-08]. https://m. 21jingji.com/article/20210414/herald/fa451af8c467a9dd46e81c7abe88929b_zaker.html. 21st Century Economic Report. Soliciting Opinions on the 14th Five Year Plan for Intelligent Manufacturing: Putting Core Technology Research First, and Popularizing Digitalization for Manufacturing Enterprises above Designated Size by 2025[EB/OL]. (2021-04- 14)[2022-09-08]. https://m.21jingji.com/article/20210414/herald/fa451af8c467a9dd46e81c7abe88929b_zaker.html.

[3] 朱愷真. 發展智能制造推動制造業高質量發展[J]. 智能制造, 2022(6): 42-43, 29. ZHU Kai-zhen. Developing Intelligent Manufacturing and Promoting High-Quality Development of Manufacturing Industry[J]. IM (Intelligent Manufacturing), 2022(6): 42-43, 29.

[4] 王龍, 林興浩, 陳嵐, 等. 國外發展先進制造業的戰略部署及啟示[J]. 廣東科技, 2022, 31(2)34-40. WANG Long, LIN Xing-hao, CHEN Lan, et al. Strategic Deployment of Developing Advanced Manufacturing Industry Abroad and Its Enlightenment[J]. GuangDong Science & Technology, 2022, 31(2)34-40

[5] 徐向梅. 推動數字經濟和實體經濟深度融合[N]. 經濟日報, 2022-09-23(11). XU Xiang-mei. Promote the Deep Integration of the Digital Economy and the Real Economy [N] Economic Daily, September 23, 2022 (11).

[6] 韓秀申, 陳明, 石克堅. 日本工業設計的發展及對我國的啟示[J]. 國際經濟合作, 2009(9): 83-85. HAN Xiu-shen, CHEN Ming, SHI Ke-jian. The Development of Japanese Industrial Design and Its Enlightenment to China[J]. Journal of International Economic Cooperation, 2009(9): 83-85.

[7] 諶濤, 肖亦奇. 面向智能制造的跨學科創新教育: 設計思維引領的新范式[J]. 高等工程教育研究, 2023(2): 45-50. CHEN Tao, XIAO Yi-qi. Interdisciplinary Innovation Education for Intelligent Manufacturing: A New Paradigm Driven by Design Thinking[J]. Research in Higher Education of Engineering, 2023(2): 45-50.

[8] 徐志磊, 董占勛, 于釗. 創新設計新思維[J]. 機械設計, 2019, 36(4): 1-4. XU Zhi-lei, DONG Zhan-xun, YU Zhao. New Thought of Innovation Design[J]. Journal of Machine Design, 2019, 36(4): 1-4.

[9] 張強, 趙爽耀, 蔡正陽. 高端裝備智能制造價值鏈的生產自組織與協同管理:設計制造一體化協同研發實踐[J]. 管理世界, 2023, 39(03): 127-140. ZHANG Qiang, ZHAO Shuang-yao, CAI Zheng-yang. Production Self-organization and Collaborative Management of High-end Equipment Intelligent Manufacturing Value Chain: Integrated Design and Manufacturing Collaborative Research and Development Practice[J]. Management World, 2023,39 (03): 127-140.

[10] 劉繼紅. 數字化智能化產品設計方法與技術的發展[J]. 包裝工程, 2023, 44(8): 27-36, I0007. LIU Ji-hong. Development for Digitalized and Intelligent Product Design[J]. Packaging Engineering, 2023, 44(8): 27-36, I0007.

[11] 羅仕鑒, 朱媛, 石峰. 創意設計融合智能技術提升新經濟新動能研究[J]. 包裝工程, 2022, 43(2)17-28, 41 LUO Shi-jian, ZHU Yuan, SHI Feng. A Study of Intelligent Technology-Integrated Creative Design Improving New Momentum for New Economy[J]. Packaging Engineering, 2022, 43(2)17-28, 41

[12] 宋大偉, 郭雯. 我國服務型制造發展和 “十四五” 展望[J]. 中國科學院院刊, 2020, 35(11): 1358-1365. SONG Da-wei, GUO Wen. Development of China’s Service-Oriented Manufacturing and Its Outlook into 14th Five-Year Plan[J]. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2020, 35(11): 1358-1365

[13] 劉寧, 楊芳. 智能互聯時代的工業設計創新發展研究[J]. 包裝工程, 2021, 42(14): 101-107. LIU Ning, YANG Fang. Development of Industrial Design in Intelligent and Internet Era[J]. Packaging Engineering, 2021, 42(14): 101-107.

[14] 劉吉超, 李鋼. 信息化的挑戰、機遇與中國制造業的應對之路[J]. 經濟研究參考, 2014(33): 13-20. LIU Ji-chao, LI Gang. Challenges and Opportunities of Informatization and Countermeasures of China Manufacturing Industry[J]. Review of Economic Research, 2014(33): 13-20.

[15] 劉新, 莫里吉奧·維倫納. 基于可持續性的系統設計研究[J]. 裝飾, 2021(12): 25-33. LIU Xin, MAURIZIO V. Study on Systemic Design Based on Sustainability[J]. Art & Design, 2021(12): 25-33.

[16] 郝凝輝, 劉曉天. 基于全生命周期理念的制造業設計轉型路徑研究[J]. 包裝工程, 2022, 43(22): 47-56. HAO Ning-hui, LIU Xiao-tian. Path of Design Transformation in Manufacturing Based on the Concept of Life-Cycle[J]. Packaging Engineering, 2022, 43(22): 47-56.

[17] 貝正其, 貝思伽. 制造業數字化轉型與未來工廠建設策略[J]. 華東科技, 2022(2):115-118. BEI Zheng-qi, BEI Si-jia. Digital Transformation of Manufacturing Industry and Future Factory Construction Strategy[J]. East China Science Technology, 2022(2):115-118.

[18] 譚建榮, 劉達新, 劉振宇, 等. 從數字制造到智能制造的關鍵技術途徑研究[J]. 中國工程科學, 2017, 19(3): 39-44. TAN Jian-rong, LIU Da-xin, LIU Zhen-yu, et al. Research on Key Technical Approaches for the Transition from Digital Manufacturing to Intelligent Manufacturing[J]. Engineering Science, 2017, 19(3): 39-44.

[19] 智能設計[J]. 設計, 2021, 34(19): 7. Intelligent Design[J]. Design, 2021,34 (19): 7

[20] 陳國金. ETO機電系統設計制造數字化集成平臺[D]. 杭州: 杭州電子科技大學, 2011. CHEN Guo-jin. ETO Electromechanical System Design and Manufacturing Digital Integration Platform[D]. Hangzhou: Hangzhou University of Electronic Science and Technology, 2011.

[21] 吳志軍, 阮子才玉, 楊元, 等. 產業轉型背景下制造業中的工業設計價值與服務[C]// 國家社科重大項目《中華工匠文化體系及其傳承創新研究》課題組.中國設計理論與社會變遷學術研討會——第三屆中國設計理論暨第三屆全國“中國工匠”培育高峰論壇論文集. 上海:同濟大學國家社科重大項目“中華工匠文化體系及其傳承創新研究”課題組, 2019. WU Zhi-jun, RUAN Zi-caiyu, YANG Yuan, et al. The Value and Service of Industrial Design in The Manufacturing Industry in the Context of Industrial Transformation [C]// The Research Group of the National Social Science Major Project "Research on Chinese Craftsman Cultural System and Its Inheritance and Innovation", The Academic Seminar on Chinese Design Theory and Social Change - the Third Chinese Design Theory and the Third National "Chinese Craftsman" Cultivation Summit Forum. Shanghai: Tongji University, National Social Science Major Project "Research Group on the Cultural System of Chinese Craftsmen and Its Inheritance and Innovation", 2019.

[22] 羅仕鑒. 羅仕鑒: 超學科, 超設計[J]. 設計, 2021(20): 66-69. LUO Shi-jian. Luo Shijian: Super Discipline, Super Design [J] Design, 2021 (20): 66-69.

[23] 劉永紅, 白翔天. 面向智能交互產品的創意服務設計[J]. 包裝工程, 2022, 43(24): 20-27, 56. LIU Yong-hong, BAI Xiang-tian. Creative Service Design for Intelligent Interactive Products[J]. Packaging Engineering, 2022, 43(24): 20-27, 56.

[24] 楊南粵, 李爭名, 蔡智圣, 等. 面向創新實踐的智能制造實驗室的構建[J]. 實驗技術與管理, 2017, 34(11): 236-240, 267. YANG Nan-yue, LI Zheng-ming, CAI Zhi-sheng, et al. Construction on Intelligent Manufacturing Laboratory for Innovative Practice[J]. Experimental Technology and Management, 2017, 34(11): 236-240, 267.

[25] 王金榮, 林琳. 我國經濟轉向高質量發展過程中的對策[J]. 中國集體經濟, 2019(26): 23-24. WANG Jin-rong, LIN Lin. Countermeasures in the Process of China's Economy Turning to High-Quality Development[J]. China Collective Economy, 2019(26): 23-24.

Innovative Development Path of Intelligent Manufacturing Empowered by Design in the Era of Intelligent Interaction

HAO Ning-hui, LIU Xiao-tian

(Central Academy of Fine Arts, Beijing 100105, China)

The work aims to summarize the strategies and paths for the innovative development of intelligent manufacturing empowered by design in the era of intelligent interaction. Based on the background of intelligent interaction era and guided by innovative design thinking, the development strategies and paths for innovative design of intelligent manufacturing were discussed from the aspects of the development status, dynamic trend and relevance with innovative design of intelligent manufacturing. Under the guidance of innovative design thinking, the innovative design model and development strategy of intelligent manufacturing, as well as the feasible innovative development paths of intelligent manufacturing empowered by design were summarized. Guided by the innovative design thinking of intelligent manufacturing, the six feasible innovative development paths of intelligent manufacturing empowered by design are concluded, including innovative design process, digital transformation, flexible design and manufacturing, collaborative integration platform, innovative service system and new paradigm of design education.

intelligent manufacturing; intelligent production; innovative design; design thinking; design methods

TB472

A

1001-3563(2023)12-0039-10

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.12.004

2023–01–30

國家社科基金藝術學重大課題“信息時代智能化設計創新方法論研究”階段性成果(22ZD17)

郝凝輝(1980—),男,教授,博士生導師,主要研究方向為工業設計、信息交互設計。

責任編輯:馬夢遙

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