創(chuàng)新設(shè)計(jì)是國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,也是“中國制造2025”和國家“十三五規(guī)劃”的重要內(nèi)容,在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的時(shí)代背景下,準(zhǔn)確理解創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵尤為重要。作為中國工程院《創(chuàng)新設(shè)計(jì)發(fā)展戰(zhàn)略研究》重大咨詢項(xiàng)目組組長,全國人大常委會(huì)原副委員長、中國科學(xué)院原院長、中國科學(xué)院院士、中國工程院院士路甬祥對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有著深入而獨(dú)到的見解。
11月5日,將有近二十位院士、十多位海外頂級(jí)工程科技與設(shè)計(jì)專家、以及國內(nèi)重點(diǎn)制造和設(shè)計(jì)企業(yè)負(fù)責(zé)人齊聚杭州良渚,參加在這里舉辦的“國際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略高端論壇暨2015中國創(chuàng)新設(shè)計(jì)大會(huì)”。
如何理解創(chuàng)新設(shè)計(jì)的內(nèi)涵和時(shí)代特征?制約創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的因素有哪些?如何提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力?圍繞這些問題,在大會(huì)開幕前夕,路甬祥院士接受了記者的獨(dú)家專訪。
問:您對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)之“設(shè)計(jì)”的理解有哪幾個(gè)階段?怎么理解設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的關(guān)系?
路甬祥:我從事的專業(yè)是流體傳動(dòng)與控制工程,屬于機(jī)械與控制工程。原本我理解,現(xiàn)代設(shè)計(jì)隨著工業(yè)化的進(jìn)程而發(fā)展,經(jīng)歷了機(jī)械設(shè)計(jì)-機(jī)電設(shè)計(jì)-機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的發(fā)展進(jìn)化。我認(rèn)識(shí)到,上世紀(jì)二十年代以德國BAUHAUSE為代表的“工業(yè)設(shè)計(jì)”,倡導(dǎo)設(shè)計(jì)為了人,追求技術(shù)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一,適應(yīng)工業(yè)化時(shí)代的設(shè)計(jì)價(jià)值觀。
到了上世紀(jì)八九十年代,我還進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,設(shè)計(jì)必須應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)工具和方法。因而,我在浙江大學(xué)倡導(dǎo)建立了融合機(jī)械電子技術(shù)·藝術(shù)·CAD三位一體的設(shè)計(jì)學(xué)科與研究方向。
但現(xiàn)在看來,當(dāng)時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)的理解還是比較偏狹。就其本質(zhì)而言,設(shè)計(jì)是指創(chuàng)意設(shè)想和策劃計(jì)算。設(shè)計(jì)就是人們對(duì)有目的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的創(chuàng)意設(shè)想、策劃計(jì)算,是將信息知識(shí)和技術(shù)轉(zhuǎn)化為集成創(chuàng)新和整體解決方案、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值的創(chuàng)造發(fā)明,是制造服務(wù)創(chuàng)新的先導(dǎo)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)創(chuàng)造創(chuàng)新產(chǎn)品、新的工藝裝備、經(jīng)營服務(wù)新業(yè)態(tài),促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展,曾引發(fā)產(chǎn)業(yè)革命,推動(dòng)工業(yè)化、現(xiàn)代化、信息化進(jìn)程。
問:創(chuàng)新設(shè)計(jì)已經(jīng)列入“中國制造2025”,這一安排對(duì)提高全社會(huì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力有什么意義?
路甬祥:中國已是全球制造大國,但還不是設(shè)計(jì)制造強(qiáng)國。基礎(chǔ)核心技術(shù)缺失、設(shè)計(jì)引領(lǐng)的集成創(chuàng)新能力薄弱仍然是制約中國制造“由大轉(zhuǎn)強(qiáng)”的主要瓶頸。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)是制造服務(wù)創(chuàng)新鏈的起點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié),好的創(chuàng)意和設(shè)計(jì)不僅能提升產(chǎn)品的功能品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)綠色智能制造、提升市場競爭力和附加值,還可以創(chuàng)造引領(lǐng)新的市場需求和產(chǎn)業(yè)。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)也是把握新產(chǎn)業(yè)革命機(jī)遇的必然要求。信息、能源、材料、智能制造、生物等技術(shù)為主導(dǎo)的新產(chǎn)業(yè)革命正在興起,全新的CPS環(huán)境催生網(wǎng)絡(luò)智造、眾包眾籌及定制式設(shè)計(jì)制造服務(wù)新業(yè)態(tài),創(chuàng)新設(shè)計(jì)將引發(fā)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和變革。
設(shè)計(jì)引領(lǐng)才能成為新產(chǎn)業(yè)變革的領(lǐng)跑者。未來5~10年,是實(shí)施“中國制造2025”的關(guān)鍵時(shí)期。創(chuàng)新設(shè)計(jì)也是實(shí)施“中國制造2025”、建設(shè)制造強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)中國創(chuàng)造的重要?jiǎng)?chuàng)新支撐,對(duì)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變意義重大。
問:當(dāng)前制約中國創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力提升的問題有哪些?該如何解決?
路甬祥:主要是對(duì)設(shè)計(jì)的本質(zhì)內(nèi)涵、時(shí)代特征,對(duì)推動(dòng)引領(lǐng)中國制造邁向中國創(chuàng)造的重大意義認(rèn)識(shí)不足、重視不夠、舉措不力。
應(yīng)提升全社會(huì)對(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)本質(zhì)和價(jià)值的科學(xué)認(rèn)知,將提升創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力納入國家科技與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略,制定中國創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展路線圖和十年行動(dòng)綱要,加強(qiáng)支持引導(dǎo)。
建立以市場應(yīng)用為主要依據(jù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)競爭力評(píng)價(jià)指標(biāo),完善知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系,選編中國好設(shè)計(jì)案例集,鼓勵(lì)引導(dǎo)企業(yè)和社會(huì)重視和提升創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。要重點(diǎn)突破設(shè)計(jì)理論方法和軟件等共性關(guān)鍵技術(shù),著力推進(jìn)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的跨越,支撐促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、發(fā)展方式轉(zhuǎn)型,提升公共和國防安全保障能力。
開放融合全球先進(jìn)設(shè)計(jì)理念、技術(shù)、人才等資源,促進(jìn)跨地區(qū)、產(chǎn)業(yè)、學(xué)科融合發(fā)展,推動(dòng)中國設(shè)計(jì)走向世界。堅(jiān)持以人為本,設(shè)計(jì)為了人和自然的和諧協(xié)調(diào)發(fā)展,依靠人的創(chuàng)意創(chuàng)造和團(tuán)隊(duì)合作,培育建設(shè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍,創(chuàng)造大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的好環(huán)境等。
問:就創(chuàng)新設(shè)計(jì)而言,如何融合科技和人文、藝術(shù)創(chuàng)新?知識(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的設(shè)計(jì)具有什么新特征?
路甬祥:設(shè)計(jì)是為了人,為了滿足和引領(lǐng)人的多樣化、個(gè)性化、科學(xué)理性需求,以及更美好的身心體驗(yàn)。因此,必須融匯自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)、心理學(xué)等知識(shí)、信息和大數(shù)據(jù),必須融合科技、人文、藝術(shù)創(chuàng)新。
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,設(shè)計(jì)制造、經(jīng)營服務(wù)同處于物理和全球信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,我們將更依靠創(chuàng)意創(chuàng)造,依靠全球網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)信息大數(shù)據(jù);將從注重產(chǎn)品功能和成本效益,拓展為注重全生命周期的資源能源高效利用,經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生態(tài)環(huán)境、人文藝術(shù)等綜合創(chuàng)新優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展的價(jià)值;將轉(zhuǎn)向多樣化、個(gè)性化、更注重用戶身心體驗(yàn)的定制式設(shè)計(jì)制造服務(wù)。
寬帶網(wǎng)絡(luò)、信息開放獲取、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D+X打印、智能物流等,創(chuàng)造了全新的開放自由、公平競爭、全球合作環(huán)境,使得任何奇思妙想的設(shè)計(jì)都能被制造出來。設(shè)計(jì)研發(fā)、制造服務(wù)等相互融合,成為人人可以公平參與、競爭合作、共創(chuàng)分享的創(chuàng)意創(chuàng)造。
綠色低碳成為共同發(fā)展理念,將致力設(shè)計(jì)創(chuàng)造綠色材料、超常結(jié)構(gòu)功能材料以及智能材料,將設(shè)計(jì)創(chuàng)造多樣的增材減材、綠色低碳工藝與智能裝備。空天海洋、深部地球、運(yùn)載物流、化工核能、新能源、生物醫(yī)學(xué)、微納系統(tǒng)等超常環(huán)境、超常功能、超常尺度裝備成為設(shè)計(jì)制造的新領(lǐng)域和新目標(biāo)。
CAD將進(jìn)化為基于全球網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的數(shù)字虛擬現(xiàn)實(shí),多元優(yōu)化、超算分析、控制管理等操作系統(tǒng)、工具和應(yīng)用軟件成為競爭力和附加值的核心要素,并催生出以大數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)超算、軟件和服務(wù)增值等網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)服務(wù)新業(yè)態(tài)。設(shè)計(jì)創(chuàng)造將融合多學(xué)科、跨領(lǐng)域的系統(tǒng)集成創(chuàng)新,將融合理論、實(shí)驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)和大數(shù)據(jù)等科學(xué)方法。
知識(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的設(shè)計(jì)——創(chuàng)新設(shè)計(jì)(設(shè)計(jì)3.0)將具有綠色低碳、網(wǎng)絡(luò)智能、超常融合、共創(chuàng)分享等特征。
問:提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,對(duì)于提高中國制造在國際產(chǎn)業(yè)鏈上的地位有哪些重要意義?
路甬祥:中國制造產(chǎn)能和銷售額已居世界首位,但基礎(chǔ)關(guān)鍵材料、工藝技術(shù)、零部件、元器件、高端裝備依賴進(jìn)口,多數(shù)制造企業(yè)仍以O(shè)EM和跟蹤模仿為主,成為國外設(shè)計(jì)全球制造的代工廠,缺乏中國設(shè)計(jì)創(chuàng)造引領(lǐng)世界的新產(chǎn)品、新工藝、新裝備、經(jīng)營服務(wù)新業(yè)態(tài)。我國制造業(yè)仍處于全球制造產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的中低端。
要改變這一狀態(tài),唯有實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,在致力突破基礎(chǔ)核心技術(shù)的同時(shí),必須著力提升重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)創(chuàng)新引領(lǐng)推動(dòng)基礎(chǔ)核心技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)集成創(chuàng)新、經(jīng)營服務(wù)業(yè)態(tài)創(chuàng)新,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新業(yè)態(tài)。
應(yīng)組織實(shí)施重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新設(shè)計(jì)示范工程,培育一批具有設(shè)計(jì)創(chuàng)造能力、掌握基礎(chǔ)核心技術(shù)、擁有自主品牌的世界著名企業(yè)。必須著力加強(qiáng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)共性關(guān)鍵技術(shù),建設(shè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)公共服務(wù)平臺(tái)。加快構(gòu)建以企業(yè)為主體,市場為導(dǎo)向,產(chǎn)學(xué)研、媒用金協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)體制機(jī)制。
改革設(shè)計(jì)教育,促進(jìn)國際交流,構(gòu)建國際一流的創(chuàng)新設(shè)計(jì)人才隊(duì)伍。培育建設(shè)精益求精、創(chuàng)新創(chuàng)造、誠信服務(wù)、合作共贏、符合時(shí)代要求的中國先進(jìn)設(shè)計(jì)制造文化,提升中國設(shè)計(jì)制造的信譽(yù)和價(jià)值。
問:您曾說,“創(chuàng)新思維受到尊重、對(duì)認(rèn)定的目標(biāo)鍥而不舍,這是年輕人成功的根本原因”,哪些因素促成了您堅(jiān)持創(chuàng)新的精神?
路甬祥:創(chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂,是國家繁榮進(jìn)步的不竭動(dòng)力。縱觀人類文明發(fā)展史,也可以說就是一部創(chuàng)新創(chuàng)造的歷史。
科技與管理創(chuàng)新推動(dòng)了生產(chǎn)力進(jìn)步與變革,生產(chǎn)力的發(fā)展促進(jìn)帶動(dòng)了制度的變革與創(chuàng)新,制度的變革與創(chuàng)新又解放促進(jìn)了生產(chǎn)力發(fā)展,促進(jìn)了人類文明進(jìn)步。
在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,最重要的是要鼓勵(lì)和支持青年人的創(chuàng)新思維,因?yàn)橹挥袆?chuàng)新思維和人的想象力是無限的,并且往往成為創(chuàng)新的動(dòng)機(jī)和起點(diǎn)。新的科學(xué)認(rèn)知始于對(duì)已有知識(shí)的理性質(zhì)疑和提出新的假設(shè),技術(shù)創(chuàng)新始于新的創(chuàng)意和設(shè)計(jì)。
我的切身體會(huì)也是如此。在研發(fā)工作中,如果只停留在學(xué)習(xí)、跟蹤、模仿、優(yōu)化上,那最多也只能做一點(diǎn)改進(jìn)性的工作。只有新的創(chuàng)造性思維,才能導(dǎo)致創(chuàng)新創(chuàng)造,才能有新的超越。當(dāng)然,認(rèn)準(zhǔn)了方向,還要有腳踏實(shí)地、鍥而不舍、頑強(qiáng)拼搏的精神,才有可能成功,任何創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)概莫能外。