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作者：路甬祥 来源：科学中国人 发布时间：2016-01-21
导读：制造是工业化、现代化的支柱，是技术与产业创新的主战场，是国家综合实力、产业竞争力、安全和可持续发展能力的基石。它包括设计·研发·制造·营销·服务等整个创新链和产业链。设计是人们对有目的创新实践活动的创意设想、策划计划，是将信息知识和技术转化为集成创新和整体解决方案，实现应用价值的创造发明，是制造服务创新的先导和关键环节。设计创造促进生产力发展，曾引发产业革命，推动了工业化、现代化、信息化进程。知识网络时代的设计创造呈现新的特征，将引发产业创新和变革,也是实施《中国制造2025》，建设制造强国，实现中国创造的重要创新支撑。
一、设计与产业革命
设计制造可远溯到新石器时期。延绵超千年的农耕时代，人们利用天然材料、主要依靠劳动中积累的经验传承和个人的创意设计，用手工艺制造。由于在人造材料、能源动力、工具机器等方面没有突破，未能引发产业革命。古代中国的设计制造曾走在世界前列，并经由丝绸之路传播到世界，对人类文明做出了重要贡献。18世纪中叶，由于蒸汽机、纺织机械、火车等机械设计制造，引发了第一次产业革命，英国崛起为“日不落帝国”。19世纪70年代，由于电机电器、电力系统、内燃机、汽车、飞机等机电设计制造，引发推动了第二次产业革命，人类进入电气化时代，德美日等崛起为工业强国。上世纪20年代，工业设计兴起，倡导设计为了人，追求技术、美学、经济性的统一，提升产品竞争力和价值。20世纪中叶起，由于半导体、集成电路、电子计算机、数控机床、商用机器等机械电子一体化设计制造，将人类推进到后工业时代，美国引领了电子信息技术和产业创新，德日韩等也在机械电子装备、消费类电器设计制造等领域形成优势。如果把农耕时代的传统设计视为设计1.0，工业时代的现代设计定义为设计2.0，知识网络时代的创新设计将进化为设计3.0。
二、创新设计的时代特征
宽带网络将全球连接成为一体，大数据成为最重要的创新设计资源，全球宽带、智能物流、云计算、云存储等成为最重要的基础设施。多样化、个性化需求持续增长。资源环境压力、应对气候变化、科技与产业创新变革、发展理念的进步等，推动了设计价值理念的进化。
知识网络时代，设计制造、经营服务同处于物理和全球信息网络环境中，将更依靠创意创造，依靠全球网络和知识信息大数据；将从注重产品功能和成本效益，拓展为注重全生命周期的资源能源高效利用，经济社会、生态环境、人文艺术等综合优化和可持续发展价值；将转向多样化、个性化、更注重用户体验的定制式设计制造服务。宽带网络、信息开放获取、云计算、虚拟现实、3D+X打印、智能物流等创造了全新的开放自由、公平竞争、全球合作环境，使得任何奇思妙想的设计都能被制造出来。设计研发、制造服务等相互融合，成为人人可以公平参与、竞争合作、共创分享的创意创造。绿色低碳成共同发展理念。将致力设计创造绿色材料、超常结构功能材料以及智能材料。将设计创造多样的增材减材、绿色低碳工艺与智能装备。空天海洋、深部地球、运载物流、化工核能、新能源、生物医学、微纳系统等超常环境、超常功能、超常尺度装备成为设计制造的新领域和新目标。CAD将进化为基于全球网络、大数据和云计算的数字虚拟现实，多元优化，超算分析、控制管理等操作系统、工具和应用软件成为竞争力和附加值的核心要素，并催生出以大数据分析、网络超算、软件和服务增值等网络设计服务新业态。设计创造将融合多学科、跨领域的系统集成创新，将融合理论、实验、虚拟现实和大数据等科学方法。创新设计——设计3.0将具有绿色低碳、网络智能、超常融合、共创分享等特征。
三、创新设计与制造强国
中国已是全球制造大国，但还不是设计制造强国。基础核心技术缺失、设计引领的集成创新能力薄弱仍然是制约中国制造“由大转强”的主要瓶颈。创新设计是制造服务创新链的起点和关键环节，好的创意和设计不仅能提升产品的功能品质、实现绿色智能制造、提升市场竞争力和附加值，还可以创造引领新的市场需求和产业；创新设计也是把握新产业革命机遇的必然要求。信息、能源、材料、智能制造、生物等技术为主导的新产业革命正在兴起。全新的CPS环境催生网络智造、众包众筹及定制式设计制造服务新业态，设计引领才能成为新产业变革的领跑者。未来5～10年，是实施《中国制造2025》的关键时期。创新设计对实现创新驱动，建设制造强国，向中国创造转变意义重大。
应将提升创新设计能力纳入国家和产业创新发展战略。制定中国创新设计技术发展路线图和十年行动纲要，加强支持引导。要重点突破设计理论方法和软件等共性关键技术，着力推进重点产业领域创新设计能力的跨越。支撑促进产业升级、发展方式转型。开放融合全球先进设计理念、技术、人才等资源，促进跨地区、产业、学科融合发展，推动中国设计走向世界。坚持以人为本，设计为了人和自然的和谐协调发展，依靠人的创意创造和团队合作。培育建设创新设计人才队伍，创造大众创业、万众创新的好环境。
实施重点产业领域创新设计示范工程。通过设计创新引领推动基础核心技术、系统集成、服务创新，形成具有自主知识产权的新产品、新材料、新工艺、新业态。培育一批具有设计创造能力、掌握基础核心技术、拥有自主品牌的世界著名企业。
●通过设计创新提升钢铁冶金、纺织服装、家用电器、建筑建材、能源电力、交通运载、农业机械等传统产业的绿色化、信息化、智能化水平，实现从产量规模到质量效益、从输出产品向输出整体系统和服务转变。
●重点提升信息技术、高端装备、新能源、新材料、航空航天、智能电网、先进轨道交通、新能源汽车、海洋工程与高端船舶制造、医疗设备、节能环保等战略性新兴产业，以及现代服务和文化创意等产业的设计创新能力，从同步发展走向跨越引领，形成竞争合作新优势。
●重点提升公共和国家安全、社会管理与服务、生态与环境等领域的设计创新能力。创造信息化、网络化、智能化的技术装备支撑体系，提升安全保障、社会服务、生态环境保护修复能力。
要着力加强创新设计共性关键技术。发展网络协同设计、工业和制造工程集成设计、复杂过程系统设计等共性技术；强化绿色低碳、网络智能、个性化定制、商业模式、服务和品牌等创新设计关键技术。设计创新智能制造、管理服务及大数据挖掘等领域的设计工具、云计算、虚拟现实、智能控制、操作系统和嵌入式应用软件等。
要着力建设培育创新设计生态和文化。制定完善创新设计发展产业政策，设立创新设计基金，建设创新设计公共服务平台；加快构建以企业为主体，
市场为导向，产学研、媒用金协同创新设计体制机制和产业联盟；建立以市场应用为主要依据的创新设计竞争力评价指标，建立完善先进设计规范和标准，完善知识产权保护体系；选编中国好设计案例集，鼓励媒体开辟好设计栏目，引导企业和社会重视和提升创新设计；改革设计教育，促进国际交流合作，构建创新设计人才体系；培育建设精益求精、创新创造、诚信服务、合作共赢，符合时代要求的中国先进设计制造文化，提升中国设计制造的信誉和价值。
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