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文｜谭建荣（中国工程院院士、机械工程专家、浙江大学求是特聘教授）
世界新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构，这是我国推动高质量发展千载难逢的历史机遇。抓住机遇，就要以创新开辟发展新领域新赛道、塑造发展新动能新优势，依靠创新实现动力变革和动能转换。
近日，中国科学院科技战略咨询研究院联合中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室针对我国科创典型案例进行调研时，遴选了高铁复兴号、北斗卫星导航系统、C919大飞机、方太集成烹饪中心、OPPO折叠屏手机、比亚迪新能源汽车等12项“科创新名片”产品。这些产品几乎是创新驱动中国制造迈向高端的突破性成果。
中国要从制造大国走向制造强国，创新驱动，设计要先行。设计是制造业发展的基础，没有先进的设计支撑，就没有先进的制造业。创新是设计的灵魂，通过创新设计，研发出具有新功能、新原理、新结构、新材料、新工艺的高端装备，是装备制造企业竞争取胜的重要手段，已成为高端装备制造业发展的必然趋势，也是促进我国从制造大国向制造强国转变的必由之路。
2022年，我国制造业增加值占全球比重近30%，制造业规模已经连续13年居世界首位。目前，中国制造业正在逐步实现由依靠“劳动力密集的制造业”转变为依靠“创新设计”和“智能制造”多轮驱动的发展模式，创新设计已经成为引领中国制造由“跟踪模仿”到“引领跨越”转变的关键之一。中国政府和企业也逐渐意识到创新设计在推动制造业发展中的重要支撑作用。
但是，我们也应该看到，目前我国在复杂装备、高端装备的设计方面仍以仿制为主，缺乏核心技术，究其本质还是在于创新设计的理论方法基础尚且薄弱，这也是导致我国复杂装备创新设计能力缺乏，国产装备与发达国家的装备（尤其是高端装备）在性能、质量、可靠性等方面存在较大差距的一个重要内在原因。创新设计理论方法研究是复杂装备自主设计的先导，是装备原始创新的源泉。创新设计有别于一般的设计，有其自身的知识体系、内在逻辑及科学问题。长期以来，由于缺乏对创新设计的基础科学问题和理论方法与技术体系的研究，我国复杂装备创新设计往往停留在理念、技法甚至口号层面，难以形成适合中国企业特点、具有可操作性的创新设计理论、方法、技术与工具。
从“制造大国”到“制造强国”的发展转变，对我国装备制造业，特别是高端装备制造的产品创新设计能力提出了更高的要求。纵观典型制造企业产品设计不同阶段，创新设计基础理论、创新设计关键技术以及创新设计专业人才始终是产品创新设计的重要依托。因此，要提升我国装备制造业的创新能力，主要需要在以下三个着力点持续发力。
（1）加强创新设计基础理论研究。产品的发展离不开全生命周期的创新设计，涉及产品的需求、功能、结构、物理、工艺、工业、市场等七个方面。需要从创新设计认识论、方法学与工具集三个层次入手，突破创新设计的认知机理与思维规律层次模型，在创新设计中概念形成与知识表达传递理论，创新设计功能、机构与结构的关联映射，创新设计复杂性分析、冲突分析与问题求解，创新设计成本分析、价值和人文分析等复杂装备创新设计基础研究共性科学问题。
（3）加强创新设计专业人才培养。需要制定我国制造业创新设计发展的产业政策，加快构建以企业为主体、市场为导向、产教研学用协同的创新人才培养机制；发展各类创新设计教育，构建创新设计人才培养体系，在基础教育、职业教育、高等教育、继续教育等各层次开展创新设计教育及人才培养，拓宽现有专业培养方案，重点培养创新设计基础研究和应用研究方面的专业人才。高校，特别是高水平研究型大学作为创新设计人才培养的高地，应积极主动地谋划和探索创新人才培养方式，把高校多学科交叉的优势转化为创新人才培养的优势，加大创新能力、创新精神的培养力度，培养高水平复合型创新人才。
展望未来，大模型驱动的创新设计，将是创新设计发展的重要趋势之一。将大模型与产品设计有机融合，利用大模型对海量设计知识的强拟合、泛化和推理能力，辅助产品创新设计更高效地利用新知识、新技术，跳出依赖专家知识的设计思维定式，解决设计过程中繁杂设计参数选取困难、产品设计性能难以预测、客户需求模糊等问题，提高产品设计的效率，设计出具有新颖性、创造性和实用性的新产品。当前，国内外大模型的应用主要集中于互联网、金融、医疗、教育与软件开发等方面，基于大模型的产品创新设计研究仍处于起步阶段。未来我们可以期待，通过构建产品创新设计的领域大模型来提升高端装备创新设计专业化需求的响应能力，必将强力助推我国由“制造大国”向“制造强国”的发展转变。