二、创新设计发展的主要特征及趋势
随着数字技术引领的新产业革命和新技术革命蓬勃发展,创新设计由注重产品外观功能向全生命周期拓展,由产品设计为主向工艺流程、服务模式设计拓展;设计价值追求由注重企业成本效益向注重公共服务、资源高效利用、生态环保、绿色低碳可持续发展转变;设计服务由工业化大规模批量生产向多样化、个性化、定制化、体验化的制造服务转变;设计创新主体由单一机构、资源独占、设计师主导向全球网络平台、资源开放、大众参与、共创共享、协同融合发展;设计与技术研发、制造过程、营销模式的相互关系由被动式、分离式向主导型、引领型、融合型发展;专业交叉、跨界融合、协同创新成为主流趋势。
(一)开放创新趋势
全球设计知识产权创造活跃,设计创新全球化趋势日益显著。2019年,在全球专利申请量出现十年来首次下降的情况下,外观设计全球申请量仍达136.09万件,增长1.3%。2009—2019年全球高收入国家外观设计申请量年均增速为1.9%,中高收入国家年均增速为6.8%,中低收入国家年均增速为4.0%,说明新兴经济体对全球设计创新的贡献度明显提升。2019年非本国居民申请的外观设计占全球总量的16.4%,同比增长1.4%,这一趋势在发达经济体更为明显,2019年非本国居民外观设计申请量在美国、欧盟、日本占比分别为53.9%、38.7%、28.8%。
2021年全球工业品外观设计申请量为151.52万件,同比增长9.2%,其中亚洲占比高达69.3%,排名前五位的经济体及全球占比分别为:中国805710件(53.2%)、欧盟117049件(7.7%)、英国74781件(4.9%)、韩国69248件(4.6%)和土耳其65924件(4.4%);申请占比最大的行业是与家具和家居用品有关的外观设计(17.8%),其次是纺织品和配件(14.7%)、工具和机械(11.8%)、电力和照明(9.9%)及信息通信技术和音像业(8.5%)。截至2021年全球有效工业品外观设计注册总量约530万项,同比增长10.9%,前五位分别是中国(260万项)、韩国(38.85万项)、美国(38.15万项)、欧盟(26.82万项)、日本(26.33万项)。
开放开源设计对推动产业发展的作用显著增强,催生了大量新产品、新业态、新模式和新产业。开源设计成为数字经济时代的重要特征,通过开放具有通用性的设计资源,如设计规范、组件、图标、插画等,设计者基于开源平台进行新的设计,大幅提升设计创新效率,推动大众协同与共创共享的良性循环。中国信息通信研究院发布的《2022年全球开源生态研究报告》显示,到2025年全球开源开发者数量将突破1亿人。基于开放、共享、协作的开源设计模式将有效推动设计规模化、生态化发展。例如,海尔于2009年搭建开放式创新设计平台HOPE。HOPE把技术、知识、创意的供方和需方聚集到一起,提供交互的场景和工具,同时研究超前3~5年的技术并推进技术转化、催生新产品。HOPE平台支持海尔研发团队开发了众多前沿性产品,如MSA控氧保鲜冰箱、水洗空调、天樽空调、NOCO传奇热水器、防干烧燃气灶等。截至2020年HOPE服务的行业包括家电、能源、健康、日化、汽车、烟草、材料、智慧家居、生活家电等20多个领域。[3]小米同样依靠创新设计在市场站稳脚跟,小米对其生态链企业的创新设计活动开放技术、人才、供应链等各项资源,为企业快速发展创造了优良环境。依托开放设计平台赋予的资源支持,小米生态链产品已经包揽了全球四大设计奖(包括IDEA、iF、红点、Good Design)金奖。仅在2021年德国iF设计大奖中“米家”品牌就获得20多个奖项,包括:手机ID设计2款、手机包装设计2款、智能生活产品ID设计10款、智能生活产品包装设计4款、软件体验设计8款。
美国高技术公司依托前沿技术推动设计创新,从而保持了美国的全球创新领先地位。例如,2020年Google推出芯片开源计划,与半导体制造商Skywater合作资助Open MPW Shuttle Program,将芯片设计中的PDK开发套件完全开源免费,允许开发者利用开源的EDA、PDK等工具开发芯片,Google为其免费制造芯片。至今Google的芯片从360多个社区提交的设计中选出并制造了240款。[4]2022年Google和美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)达成合作协议,由NIST及其研究合作伙伴提供开源芯片,Google提供制造资金,以开源方式推动芯片设计和制造。[5]
(二)数字化趋势
随着数字技术的快速发展和广泛应用,大量的智能化、数字化产品和服务设计应运而生并深刻影响着设计范式,数字设计对国家经济、贸易增长的重要性越来越突出。英国2018年数据表明,近四成的英国设计师从事数字化设计,2009—2016年英国数字化公司营业额增长了85%,数字设计行业是英国价值最高的设计出口部分,2015年含有数字设计的出口额达279亿英镑,相当于全部设计出口价值的58%。2018年丹麦数据显示,67%的公司使用外部设计资源,其中有七成以上服务于数字化相关的企业。
新冠疫情大流行带来数字产品设计、无接触服务模式设计的大发展。从产品设计看,数字技术与设计深度融合拓展了产品和服务模式创新的范畴和深度。以智能化、数字化为代表的数字产品设计迅速崛起。国家知识产权局数据显示,2020年中国、美国、日本、欧盟、韩国等五个经济体以第14类通信产品(记录、电信或数据处理设备)为代表的智能化产品外观设计申请数量增长率达65.6%。通过设计实现数字技术对传统产业改造,涌现出越来越多的智能化创新设计产品。2018年、2020年实施的第12版、第13版《国际外观设计分类表》中分别新增加了112项、138项新产品,例如,虚拟现实眼镜、扫地机器人、虚拟键盘投影设备、智能快递柜、智能门禁系统、智能镜子、智能钥匙等数字产品。
面向未来、具有神经系统和生态整合能力的创新型智慧建筑、智慧城市成为建筑设计潮流。例如,世界第一个智慧城市美国迪比克市,政府通过与IBM合作,利用物联网技术将城市的所有资源数字化并连接起来,设计了完整的智慧城市架构。包括水、电、油、气、交通、公共服务等,通过监测分析和整合各种数据,智能化响应市民需求并降低城市能耗和成本。该市率先完成了水电资源的数据建设,给全市住户和商铺安装数控水电计量器,不仅记录资源使用量,还利用低流量传感器技术预防资源泄漏。仪器记录的数据及时反映在综合监测平台上,以便进行分析、整合和公开展示。
数字技术驱动了数字化服务模式设计。例如,浙江生意帮“云工厂”通过盘活和整合闲置产能,无须购买设备、扩建厂房、培训工人就能实现低成本生产,大幅提升了资源配置效率;通过拆解生产工序从根本上优化每一个生产环节,大幅度提高生产效率;以网络化协同生产为基础的云工厂配合云端MES系统实现高效管控体系,通过优化物流路线、调整产能匹配、高效品控管理,最大程度降低了设备和人工对产品生产的影响,提高产品质量。
(三)平台化趋势
互联网工业设计平台有效整合制造商、供应商、服务商等离散要素资源,形成以数据为核心要素,网络协同、共创分享的分工模式,有效提升产业的资源配置能力、协同发展能力和服务支撑能力,形成携手上下游行业伙伴共创价值的产业生态体系,由此颠覆了传统设计公司的组织方式,有效解决了过去设计公司难以找到市场、制造商难以找到设计提供商的困境,实现了供需的精准对接、制造商与设计提供商的协同创新。
橙色云公司基于互联网平台创立互联网协同研发设计模式,该平台一头连接制造端,另一头连接设计服务端,针对制造企业提出的设计需求,跨国界、跨区域、跨领域组合工程师、设计师资源,通过人工智能快速匹配组成项目组,在线协同完成合同签约、项目管理、交付评审、资金支付等服务。截至2022年底,橙色云平台聚集了50025家企业,海内外工程师、设计师和专家超过32万人,发布研发项目12000多项,涉及金额超过20亿元,运行项目6600多项,累计服务交易金额超过3亿元,研发成果400多项,获得国内外专利97项,在美国休斯敦、日本东京、荷兰海牙、挪威卑尔根、德国慕尼黑、澳大利亚墨尔本等地区开设海外研发中心,与加拿大Rimpac和挪威华人协会均建立合作关系,提供技术支持,形成了良好的创新设计生态圈。
忽米工业设计平台打造了集工业设计服务、设计创新研究、试制试验、设计大赛、产业孵化、人才培训于一体的工业设计生态体系。平台聚集了1000多位行业专家、20000多位国内外设计师,为企业提供设计解决方案,帮助企业完成传统产品升级转型,已积累1500多个服务案例,覆盖摩托车、两轮电动车、智能硬件、机器人、健康医疗用品、家用电器等制造领域,涌现出杰米单车、森蓝O2氧、水下智能机器人等一批优秀工业设计作品。[6]
米朗工业设计公司专注于椅子设计。公司通过整合市场调研、外观设计、结构设计、手样制作、模具、包装等设计资源,形成为制造商提供全链条设计服务能力,并打造成综合设计研发转化服务平台,分担厂商风险、缩短产品研发周期,从而大大提升了制造企业效益。例如,佛山市某家具企业通过与米朗合作,2013—2018年产值由1亿元增至8亿元。图1-1为米朗设计转化研发平台示意图。
图1-1 米朗设计转化研发平台示意图
(四)绿色低碳化趋势
截至2021年,全球有40多个经济体宣布了碳中和目标,我国也已经提出力争二氧化碳排放于2030年前达峰、2060年前实现碳中和的目标。绿色设计充分体现生态、节能、降耗、节材、环保等低碳环保可持续发展理念,以绿色生产生活方式和消费模式满足人们对于自然、物质、环境的新需求。绿色设计的基本思想在于节约有限的资源和能源,保护好最宝贵的生态资源。绿色设计的核心是“3R1D”,即减少、回收、再利用、可降解(Reduce,Recycle,Reuse,Degradation),不仅减少物质和能源的消耗、有害物质的排放,而且使设计成果能够方便地回收再生或重新利用。
绿色设计将大力推动绿色产品、绿色服务和绿色消费发展,并逐渐影响着人们的价值观、生活方式及审美需求。未来的绿色设计将基于数据与知识驱动,即智能绿色设计,通过适当选取生命周期数据,挖掘数据间隐藏的知识,并将其与绿色设计理念共同融入产品设计过程以实现产品的低碳化需求,创造人与自然和谐相处、合理的健康生活方式,使资源得到充分合理使用。例如,自行车之城哥本哈根的绿色交通设计:为推进市民使用二氧化碳排放量最少的轨道交通,通过统筹规划设计,保证市民距家1公里之内就能使用轨道交通。对1公里路内的交通,推广使用智慧型自行车。这种自行车的车轮配有可以存储能量的电池,并在车把手上安装了射频识别技术(RFIT)或全球定位系统(GPS),通过信号系统保障出行畅通。同时,政府大力完善沿途配套设施建设,如建立服务站点、提供简便修理工具等,为自行车出行提供便利。
国内许多“美丽乡村”与“智慧城市”都体现了前沿的绿色设计理念。例如,北京冬奥会和冬残奥会赛事场馆的用电、车辆等全部贯彻绿色低碳理念。所有新建场馆均取得三星绿色建筑设计标识,国家速滑馆和首都体育馆两个场馆均使用了世界领先的二氧化碳跨临界直冷制冰技术,大幅降低制冷功率、节约能源。三大赛区26个场馆全部使用“绿电”,在奥运历史上首次实现全部场馆100%绿电供应。赛事大量使用氢能交通服务车辆。以低碳、绿色、环保为核心原则设计的“微火”火炬,以氢气为燃料,火炬的氢气消耗量每小时小于2立方米等。[7]
(五)服务化趋势
以人为本是设计的核心要求。随着服务型社会的发展,用户体验、公共服务均等化、共创共享等服务设计成为时尚潮流,在保证多数人得到应有的服务的同时更好地满足了特殊人群的生活需要,通过创新设计,最大化释放医疗、出行等公共服务领域的服务效能。例如,远程医疗这一服务模式设计,利用数字技术整合、优化配置全球医疗资源,突破传统医疗面对面服务的物理空间界限,从根本上改变了传统就医方式,提升医疗信息共享水平和就医效率,实现医疗资源服务的全球共享、发达地区与欠发达地区共享。截至2022年11月我国互联网医院已经超过1700家,在线医疗用户突破3亿人[8]。网约车这一服务模式设计,将线上线下相融合,设计出乘客与司机紧密相连的O2O闭环,从而根本上改变了传统的打车方式,提升了服务效能,节约了用户时间成本、提高了幸福感,同时为大量人群提供了灵活就业空间。目前我国网约车用户规模超过4亿人。[9]网约车监管信息交互系统统计,截至2023年1月,全国共有300家网约车平台公司取得网约车平台经营许可,各地共发放网约车驾驶员证511.2万本、车辆运输证216.6万本。诸如远程教育、远程会展、远程维修等基于网络数字化的服务模式设计,提升了全球优质服务资源的共享水平,降低了服务成本,促进了工作效率和生活品质提升。
(六)适老化趋势
预计到2025年我国将进入深度老龄社会,即65岁以上人口占比14%;到2035年我国将进入超级老龄社会,65岁以上人口占比将达20%。这一重大变化对适老化设计提出了迫切要求。适老化设计突出“以老年人为本”的理念,强调生活、出行等适老化的功能环境建设,针对老年人生理功能、社交功能随年龄增长逐渐衰退进行环境设计和改造,设计出适合老年人生理、心理需求的建筑、交通等空间环境和生活用品,最大限度地为老年人的日常生活和出行提供方便。例如,新加坡乐龄安全区(Silver Zone)改造项目:其适老化改造设计,一是调整用地功能。将单一的居住属性调整为多功能用地,改扩建了商业、餐饮等社区生活服务设施,从源头避免了老年人多次跨越机动车道路的长距离出行。二是限制机动车速。通过道路设计对车行道的平面、剖面及附属设施进行多方位改造,降低社区内的机动车驾驶速度。三是完善步行体系。将步行道路进行补缺、延长、补宽,尽可能实现人车分流;将步行道驳接到公园和城市绿地,给老人以舒适的散步环境;增建公交站点和公交换乘设施,对自行车道路、停车场进行系统改建和管理,促进步行和乘坐公共交通;在路口、人行横道等节点布置显著标识,完善夜间步行照明,使步行道路更加适老化。[10]