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工業(yè)設(shè)計“精度”標(biāo)定中國制造“高度”
來源： 工信微報
作者：南皮縣產(chǎn)學(xué)研科技成果轉(zhuǎn)化服務(wù)中心
日期：
2025-08-30
大到飛機、高鐵、汽車，小到潮玩、水杯、衣架，工業(yè)設(shè)計在日常生活中無處不在。
近段時間，從潮玩頂流LABUBU，到小米YU7，再到全球最快高鐵CR450……一系列“中國設(shè)計”通過優(yōu)化產(chǎn)品功能、美學(xué)與用戶體驗，向世界清晰地展現(xiàn)，中國“制造”正加速邁向中國“創(chuàng)造”。
好設(shè)計為產(chǎn)業(yè)升級注入動能
20年前，一位用戶向青島海高工業(yè)設(shè)計有限公司（海爾創(chuàng)新設(shè)計中心的前身）員工劉寧提出：“要是能看到衣服是怎么被洗凈的就好了。”當(dāng)時的波輪洗衣機都采用封閉式設(shè)計，想看水的臟度就必須一次次掀開蓋子，很不方便，被很多用戶所詬病。
為此，海高工業(yè)設(shè)計有限公司決定將波輪洗衣機上蓋設(shè)計成可視化。當(dāng)年年底，搭載了透明視窗的洗衣機正式問世，銷量火爆。這也成了中國制造業(yè)從“重生產(chǎn)輕設(shè)計”向“以設(shè)計驅(qū)動創(chuàng)新”轉(zhuǎn)變的早期信號。
一項好的工業(yè)設(shè)計，能夠用設(shè)計重新定義產(chǎn)品、用設(shè)計滿足用戶需求、用設(shè)計創(chuàng)造市場引領(lǐng)。“透明視窗”看似是一個簡單的設(shè)計改動，卻精準(zhǔn)解決了用戶的核心痛點，提升了使用便捷性，增強了產(chǎn)品與用戶的情感連接。
“工業(yè)設(shè)計，絕不僅是把紙上的草圖變成產(chǎn)品這么簡單。”廣州毅昌科技股份有限公司有“中國工業(yè)設(shè)計第一股”之稱，該公司總經(jīng)理余求玉對記者表示：“它的難點在于滿足消費者對造型和工藝需求的同時，還要解決成本和生產(chǎn)可制造性問題。這需要企業(yè)對模具和生產(chǎn)制造都非常精通。”
“以一款車內(nèi)曲面顯示屏為例，有些地方要曲，有些地方又必須平整。用傳統(tǒng)玻璃就需要冷彎工藝實現(xiàn)，成本不僅高，而且產(chǎn)能又不夠。我們采取一個創(chuàng)新工藝，成本便宜30%，產(chǎn)能還能高出一倍。”余求玉表示，毅昌的工業(yè)設(shè)計強項就在于比一般的設(shè)計企業(yè)懂產(chǎn)品，比產(chǎn)品制造方更具備設(shè)計元素，再往前走一點，就可以實現(xiàn)真正的工藝制作。
一項關(guān)鍵設(shè)計的改變，往往能拉動社會經(jīng)濟效益的成倍提升，顯著提升產(chǎn)品的市場競爭力和附加值。有研究機構(gòu)測算，制造業(yè)企業(yè)在工業(yè)設(shè)計上的投入每增加1元，可帶來高達(dá)108元的新增銷售額。
此前，高鐵頭等艙存在座椅數(shù)量少、私密性不佳、調(diào)節(jié)椅背時影響后座空間等“痛點”。針對這些問題，中車設(shè)計人員研發(fā)出高速列車新一代零重力座艙，這種類似于航天員座椅的形狀，跟人的身體更加貼合、舒適。
“在原有車廂尺寸不變的前提下，我們這種創(chuàng)新設(shè)計讓座椅數(shù)量從原來的24個增加到42個，大大提升了鐵路運能。每增加一個座位，每年至少可創(chuàng)造純利潤100萬元。”中國工業(yè)設(shè)計協(xié)會軌道交通領(lǐng)域首席設(shè)計專家、國家工業(yè)設(shè)計研究院軌道交通工業(yè)設(shè)計中心主任黃俊輝告訴記者。
工業(yè)設(shè)計還為科研成果“產(chǎn)業(yè)化”提供了重要幫助。中國工程院院士、深圳大學(xué)黨委書記李清泉告訴記者，用于管道監(jiān)測的機器人、大壩檢測的測量系統(tǒng)，都是借助工業(yè)設(shè)計將科研成果轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用的高科技產(chǎn)品。
海底管道如同深海里的“血管”，傳統(tǒng)檢測設(shè)備體積大且笨重，許多角落難以探測。日前，武漢理工大學(xué)海綃游龍團隊研發(fā)的“仿生水蛇式海底管道檢測機器人”，為深海管道運維提供了全新解決方案。
據(jù)了解，該機器人采用“三段式”身體設(shè)計，裹著3毫米厚的硅膠“皮膚”，每節(jié)都裝有能靈活轉(zhuǎn)動的“關(guān)節(jié)”，可以擺成S形左右游弋，也能彎成C形貼緊管道，活脫脫像一條真水蛇。配合頭部裝有的32個超聲探頭，能夠貼著管道壁掃出缺陷并將數(shù)據(jù)實時傳到水面屏幕上，哪里有裂縫都能看得一清二楚。
智能化重塑設(shè)計內(nèi)核
在山東省工業(yè)設(shè)計研究院三樓的生產(chǎn)車間內(nèi)，滿墻的設(shè)計圖紙、倒排工期作戰(zhàn)圖與相關(guān)部件的多代“原型機”，勾勒出中國首臺雪蠟車的設(shè)計研發(fā)軌跡。
作為山東首家入選的國家工業(yè)設(shè)計研究院（智能制造領(lǐng)域），近年來，山東省工業(yè)設(shè)計研究院的身影始終活躍在國家諸多關(guān)鍵領(lǐng)域——從北京冬奧會中國國家隊雪蠟車，到零下86℃世界首臺RFID超低溫生物醫(yī)療柜，再到國家電網(wǎng)成套實驗設(shè)備等重大項目……通過其打造的國家智能制造領(lǐng)域工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新支撐平臺，積極承擔(dān)著設(shè)計研發(fā)攻關(guān)任務(wù)。
放眼全國，工業(yè)和信息化部已評定超過400家國家級工業(yè)設(shè)計中心，推動行業(yè)市場規(guī)模持續(xù)擴大、增速顯著，國際交流日益深入，“首推首發(fā)”成果不斷涌現(xiàn)，國際影響力顯著提升。
各地也在積極推進(jìn)工業(yè)設(shè)計集聚發(fā)展。日前，重慶高新區(qū)宣布，規(guī)劃面積約為1.67平方千米的“工業(yè)設(shè)計國際創(chuàng)谷”正式啟動，計劃三年內(nèi)完成200萬平方米建設(shè)，依托金鳳軟件園及四川美術(shù)學(xué)院、重慶大學(xué)等構(gòu)建核心載體，聚焦“本土設(shè)計賦能本地制造”，匯聚全球設(shè)計精英打造創(chuàng)新科技產(chǎn)業(yè)高地。深圳今年5月發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)工業(yè)設(shè)計創(chuàng)新發(fā)展 提升工業(yè)設(shè)計賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力的若干措施（征求意見稿）》，鼓勵在20大先進(jìn)制造業(yè)園區(qū)中劃分“工業(yè)設(shè)計功能專區(qū)”，強化對制造業(yè)企業(yè)的設(shè)計創(chuàng)新引導(dǎo)。
在產(chǎn)業(yè)規(guī)模與集聚效應(yīng)提升的同時，中國工業(yè)設(shè)計還越發(fā)注重將AI等智能設(shè)計要素與精妙設(shè)計有機融合，為“大國重器”制造注入新動能。
以國產(chǎn)“大飛機”為例，氣動外形設(shè)計是飛機設(shè)計最基礎(chǔ)、最核心的技術(shù)之一。僅機翼外形一項，中國商飛就設(shè)計了2000多個機翼、2萬多個翼型，最終篩選出7個進(jìn)行風(fēng)洞試驗，形成最優(yōu)方案。
“C919的流體仿真計算曾依賴千萬億次級傳統(tǒng)超算，耗時長、成本高，而借助華為昇騰AI平臺，通過大數(shù)據(jù)推演和人工智能計算，仿真時間可縮短20—30倍。”中國工程院院士、C919總設(shè)計師吳光輝說道。
自去年以來，小米汽車先后發(fā)布的SU7、SU7 Ultra車型備受業(yè)界關(guān)注。據(jù)了解，小米與國家級材料重點實驗室合作，搭建了多元材料AI仿真系統(tǒng)，從上萬種合金配方中快速鎖定最優(yōu)解，研發(fā)出高強高韌免熱處理環(huán)保壓鑄材料“泰坦合金”。
應(yīng)用于SU7車身結(jié)構(gòu)件的泰坦合金，通過一體化壓鑄減少了840處焊接點，大幅提升車身的穩(wěn)定性，同時減輕重量，增加續(xù)航，不僅讓小米汽車在市場中脫穎而出，更為汽車工業(yè)設(shè)計和制造提供了全新的材料解決方案。
在智能制造浪潮下，用好“新”設(shè)計，才能激活“新”制造。由于工藝設(shè)計包含了分析、選擇、規(guī)劃、優(yōu)化等不同性質(zhì)的各種功能要求，所涉及的知識和信息量相對龐大，與空氣濕度、環(huán)境溫度、設(shè)備自動化程度等具體的生產(chǎn)環(huán)境有密切關(guān)聯(lián)，傳統(tǒng)工藝設(shè)計軟件往往難以滿足用戶需求。
為此，一些行業(yè)已開始探索更智能化的工藝設(shè)計解決方案。比如，通過大語言模型梳理歷史工藝數(shù)據(jù)和文檔，預(yù)測不同工藝參數(shù)組合下的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率，輔助工程師選擇最優(yōu)參數(shù)；分析設(shè)備故障報告和維護記錄，快速定位故障原因并提供解決方案；根據(jù)產(chǎn)品需求和生產(chǎn)資源，生成合理的工藝規(guī)劃方案……這些探索正推動智能化工藝設(shè)計邁入新時代。
中國“設(shè)計語言”閃耀世界舞臺
泡泡瑪特“初代”潮玩IP——LABUBU，前段時間成為歐美地區(qū)最炙手可熱的暢銷產(chǎn)品，在全球掀起消費熱潮。中國原創(chuàng)設(shè)計讓中國潮玩品牌正逐步完成從“Made in China”到“Brand from China”的出海新進(jìn)化。
有外國粉絲專門跑來中國打卡潮玩門店。來自澳大利亞的薩曼莎·托德因為對中國潮玩的喜愛，計劃了一場上海之旅。“我已經(jīng)打卡了倫敦、墨爾本、東京和新加坡的泡泡瑪特門店。”她說道，上海的泡泡瑪特全球旗艦店占地500多平方米，設(shè)計極具未來感。在迷上中國潮玩之前，她從未想過自己會踏上這樣一趟旅程。
從潮玩到高端制造，中國正在成為全球設(shè)計不可忽視的創(chuàng)新力量。中國設(shè)計師們自信地講述屬于中國的設(shè)計語言，傳遞屬于中國的設(shè)計理念。
前不久，在第十二屆世界高鐵大會上，兩顆“銀色子彈”刷屏——CR450動車組模型全球首發(fā)。這列設(shè)計時速450公里、實際運行時速400公里的“貼地飛行器”，一舉拿下全球高鐵速度冠軍。
仔細(xì)看CR450AF整體造型設(shè)計，“箭矢”造型搭配遒勁的“毛筆筆鋒”和“國旗紅”飄帶，既彰顯了速度與力量，又融入了中國美學(xué)元素。
更令人驚嘆的是，它不僅跑得快，還是個“省電高手”——設(shè)備艙采用航空級碳纖維材料，讓車身減重10%，能耗直降30%，時速400公里的耗電量竟與現(xiàn)有時速350公里的復(fù)興號相當(dāng)。同時，CR450將制動距離壓縮至6500米內(nèi)，剎車反應(yīng)快過獵豹；車底的“黑科技懸吊地板”能使過隧道時的震動減少70%；全車4000多個傳感器實時監(jiān)測，連一顆螺絲的異常溫度都能自動報警，安全系數(shù)拉滿。
正如中車工程師所說，碳纖維技術(shù)已成中國高鐵出海“殺手锏”，歐美團隊正排隊談合作。十年前說“高鐵讓城市更近”，CR450直接改寫了規(guī)則，讓“跨省上班”不再是夢。
“設(shè)計精度”成就“制造高度”，這一邏輯在更多領(lǐng)域得到印證，向全球價值鏈中高端穩(wěn)步攀升。
廣州應(yīng)凱路科技有限公司總經(jīng)理、工業(yè)設(shè)計師張棟良對此深有體會。大學(xué)時曾與朋友騎車飛馳在廣州大學(xué)城的他，如今帶領(lǐng)團隊打造出全球公路車的“行業(yè)標(biāo)桿”——INTROPY翎騏首款公路車SPEEDSTER。這款車在英國銀石風(fēng)洞實驗室的測試中展現(xiàn)出優(yōu)異的空氣動力學(xué)性能，每騎行100公里可節(jié)省21秒。
“要打造一輛更快的公路車，必須從氣動性、重量、剛性、美學(xué)四個維度實現(xiàn)設(shè)計最優(yōu)解。”張棟良介紹，應(yīng)凱路建有空氣動力學(xué)數(shù)據(jù)庫，通過電腦精確模擬風(fēng)阻，細(xì)化到每個部件的風(fēng)阻占比，以數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)計優(yōu)化。團隊歷經(jīng)14次迭代，攻克瀝青基碳纖維應(yīng)用難題，最終將車架重量減輕至700克，同時實現(xiàn)180Nm以上的踩踏剛性，打造出兼具輕量化與高強度的車架。
張棟良告訴記者，目前在國內(nèi)自行車產(chǎn)業(yè)中，掌握空氣動力學(xué)技術(shù)的設(shè)計團隊并不多，而他們團隊能夠?qū)⒗碚撆c實踐良好結(jié)合，不少大型廠牌在這方面都依賴他們的技術(shù)輸出。“作為新秀品牌，市場接受度仍需提升，但技術(shù)將決定團隊在行業(yè)中的地位。打造‘全球最快競賽自行車’絕非空談。假以時日，我們有信心與國際一線品牌同臺較量。”他說道。
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