在經濟結構調整的過程中,中國制造業如何轉型升級?9月13日閉幕的第七屆夏季達沃斯論壇上,工信部副部長蘇波強調,要加強創新人才隊伍建設,完善政策體系,大力促進信息化與工業化的深度融合,以信息化促進高端制造業數字化、智能化、柔性化。這為中國制造業結構調整和產業升級的發展指明了方向。
三維數字成為新型制造業的靈魂
人口紅利逐漸喪失,粗放經營走到拐點,制造業大國要轉向制造業強國,轉型升級成為必然。盡管新一輪科技和產業革命尚需時日,但以信息技術與制造技術融合為核心的智能制造、數字制造、網絡制造等新型制造模式,正在加速制造業的發展。
“特別是制造業的網絡化、智能化、柔性化、服務化的進程,對中國制造業的發展模式和轉型升級產生著深刻的影響。三維數字化設計技術透過網絡,最大化地對產品創意進行用戶溝通和仿真設計,并直接實現數字化制造。綜合材料結構、力學工程等多門技術為一體,三維數字設計已經嵌入到工業的整個流程,包括工業設計、工程設計、模具設計、數控編程、仿真分析、虛擬現實、藝術展示等,成為推動信息化與工業化兩化融合的發動機,是促進產業升級和自主創新的推動力。”國家制造業信息化工程總體專家組組長、863計劃先進制造技術領域制造服務主題專家組召集人、中國航天科技集團總工程師楊海成說。
在他看來,基于網絡的數字化三維技術把社會的各種優勢資源匯集到一起,對整個制造業創新設計、產品功能優化分析、產品設計理念和模式創新,都具有必然的支撐作用。從傳統的以大規模標準化生產轉向大規模個性化生產,為制造業帶來根本的變革。
事實上,3D打印的產業鏈條正在形成,DIY、創客、云設計、云制造……使得制造業的形態和全球格局正在改變。并非每個人都能使用3D軟件進行產品設計,也并非每個人都要擁有價格不菲的3D打印機,但隨著“開源”和“社交”等互聯網理念和平臺的日漸成熟,這些問題很快就可以迎刃而解。
隨著網絡信息技術的不斷融合,三維數字設計已經不再僅僅是制造的工具和手段。它取代了規模、效率、設備、工藝等舊的核心元素,成為制造企業本身的核心資源,催生和建立了新的生產方式和組織方式,成為制造業新的靈魂。
“走向智造”先要“走向設計”
數據表明,在現代工業制造中,70%的錯誤都產生于設計階段,而80%的錯誤往往在生產或是更后續的階段,才被發現并進行修正。“中國設計亟待變革升級!在目前中國處于工業化、信息化、全球化、城市化和市場化‘五化’結合的獨特形勢下,要推動產業轉型升級,從‘中國制造’走向‘中國創造’,中國創新設計必須實現從科學技術創新、文化藝術創新到用戶服務創新與產業模式創新的集成創新變革。”中國工程院常務副院長潘云鶴說。
在他看來,有別于以往的工業設計,創新設計要充分發揮設計者的創造力,利用已有的科技成果進行創新構思,融合信息技術、材料技術、色彩造型、制造工藝等多種學科,設計出具有科學性、創造性、新穎性及實用性的成果。這樣的創新設計將成為制造業轉型升級的最有效抓手。
然而,當前的中國制造業普遍存在對設計研發與創新的重視與投入不夠,缺乏新型高水平創新設計人才,大學教育方式和課程設置錯位等問題,嚴重制約了設計創新的發展。楊海成說:“當前的中國企業發展很不平衡,差距主要是對技術和人才的認識不足和準備不夠。認識不足主要表現在重研究開發、輕工業應用;準備不夠主要表現在新技術的應用推廣不夠,新型應用人才不足,人才培養的方式亟待變革。”
他認為,創新設計引領制造業升級需要社會各界的參與和推廣。多年來,中國科協組織了各種活動,通過科普推廣宣傳,有效提升了公眾創新設計與轉型升級的意識。同時,國家制造業信息化科技工程、兩化融合發展研究院、3D動力、中國圖學學會與光華設計基金會等共同組織的全國三維數字化創新設計大賽也進行得如火如荼,極大地激發和釋放了高校師生、年輕技術人員和設計從業人員的學習興趣和創造潛能,有力促進了全民創新。
潘云鶴表示,創新設計要從中國新型工業化舞臺的邊緣走向中央,不緊要成為中國經濟結構調整升級的利器,還要成為世界設計界的先鋒。通過組織創新設計大賽和論壇結合等形式,促進設計切磋,交流設計思想,把理論研究和人才培養很好地結合起來
人才培養方式亟待變革
中國制造行業目前數字化3D設計技術應用人才的缺口約為800萬人,未來的需求還在加速攀升。經濟的發展和技術的進步呼喚一種比傳統模式更加自由、靈活和有效的教育變革。潘云鶴強調,要造就帥才,不但能與各種工程師、設計師、藝術家、市場經理協作和交流,而且能組織他們一起為產品創新而協同工作。
從“雜志縫里找課題”還是走進企業實際需求中去,對大學教師而言,一直是很糾結的問題。從課程設置上來說,傳統的課程體系不能適應新型實用人才的培養,但是不按照傳統大綱、另辟途徑到企業的實戰教學,又得不到學分。而在教與學的方式上,“填鴨式”的教學讓學生為了學歷無奈地被動學習。
對此,楊海成也疾呼,設計教育亟待變革,培養學生不但要讓他們掌握有關科技創新、藝術創新、服務創新、市場模式創新的知識、方法和工具,還要有能將它們集成、服務市場的能力,以及與多領域專家協同創新的素質。
他強調,3D“e”教育通過構建網絡化的教育體系,使學習方式由被動式向主動式、互動式轉變,從知識傳授轉向能力培養,讓泛在學習、移動學習、個性化學習成為現實。這種方式適應了未來基于網絡的智能制造,讓人的智力和知識在虛擬空間得到大規模復制生產。隨著數字樣機、虛擬制造、智能制造的發展,傳統的制造業將不斷產生新的業態形式。以往由企業少數設計師控制的設計工作將被互聯網上各領域專才互動融合的大眾設計所替代。按需定制、個性化生產、“人人都是設計師”將在