黃 河 李 勇（廣州美術(shù)學(xué)院 工業(yè)設(shè)計學(xué)院，廣東 廣州 510260）

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。在中央經(jīng)濟工作會議上，習(xí)近平總書記把推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展作為七項重點任務(wù)之首，這充分反映了黨中央對我國制造業(yè)發(fā)展重視。2019年10月，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會等十三部門印發(fā)《制造業(yè)設(shè)計能力提升專項行動計劃（2019-2022）》，明確用4年左右時間，推動制造業(yè)短板領(lǐng)域設(shè)計問題。在這樣的背景下，探討設(shè)計在制造業(yè)中運作和提升競爭力的機制就成為重要課題。本研究提出設(shè)計信息論，以設(shè)計信息流為主線，運用工業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理等多科學(xué)的理論，探索設(shè)計在制造系統(tǒng)，尤其是產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的運作機制，并以世界制造業(yè)優(yōu)秀代表的豐田汽車公司為例進行實證分析，在此基礎(chǔ)上對設(shè)計戰(zhàn)略提出若干思考。

一、對制造系統(tǒng)再認(rèn)識

1.制造系統(tǒng)的概念

隨著科技進步和制造活動的發(fā)展，制造的概念也不斷進化。制造和生產(chǎn)是兩個相近又不同的概念，生產(chǎn)（production）從根本上講，是指將生產(chǎn)要素（原材料、勞動力、機械等）轉(zhuǎn)換成有用財富的過程，一般指產(chǎn)品的制作過程，是狹義概念。生產(chǎn)出來的財富，有形的叫做“產(chǎn)品”，無形的被稱作“服務(wù)”，這個區(qū)別并不嚴(yán)密。而“制造”（manufacturing）和“生產(chǎn)”有相近的使用方法，但被限定用作生產(chǎn)有形財富的情況較多。不僅指生產(chǎn)過程，還包括設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)、供應(yīng)鏈等價值創(chuàng)造的整個過程，是廣義概念。因此，研究制造業(yè)，要將制造企業(yè)的生產(chǎn)活動和產(chǎn)品開發(fā)活動作為一個“總系統(tǒng)”來考慮。制造是一個整體雖然不是新概念，但實際中往往將它分開。例如，在學(xué)科上，將工業(yè)工程、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理放在工學(xué)科或管理學(xué)科，市場營銷放在商學(xué)科，工業(yè)設(shè)計放在設(shè)計學(xué)科，研究往往都是分開的。由此需要一個“線索”將這些制造要素統(tǒng)合起來。

2.設(shè)計信息流的觀點

這里提出設(shè)計信息流的概念。在以前的研究中，一般將制造企業(yè)的生產(chǎn)工序作為“物”的流動分析，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)過程也被視為“信息”的流動?！蔼M義的信息”一般是指運用計算機的電子數(shù)據(jù)信息，東京大學(xué)經(jīng)濟學(xué)研究科教授藤本隆宏先生提出“廣義的信息”——“設(shè)計信息”這一概念，他指出，不管是制造業(yè)還是服務(wù)業(yè)，顧客接受的商品都能看作是某種“設(shè)計信息”承載在某種媒體（媒介）上的東西。[1]顧客通過接受企業(yè)產(chǎn)品傳遞來的信息群，并將之解讀，從而獲得滿足?？梢哉f，顧客消費的不是最終產(chǎn)品本身，而是植入產(chǎn)品中的“設(shè)計信息群”。企業(yè)是發(fā)送“產(chǎn)品設(shè)計信息”的一方，那消費者則是接受“承擔(dān)著價值的信息”并獲得顧客滿意的一方。

由此，從設(shè)計信息流的觀點，可以將整個制造系統(tǒng)看作“設(shè)計信息的創(chuàng)造以及從工程到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)譯過程”，是連接產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的總系統(tǒng)與競爭力的紐帶。具體來說，（1）產(chǎn)品開發(fā)階段是產(chǎn)品設(shè)計信息的創(chuàng)造階段，創(chuàng)造對于顧客有價值的信息，并將這個信息傳達到生產(chǎn)現(xiàn)場的工程中，是廣義的信息創(chuàng)造和信息傳達活動。（2）生產(chǎn)階段，尤其是現(xiàn)代的大量生產(chǎn)，是將產(chǎn)品設(shè)計信息在各個工程中不斷轉(zhuǎn)譯的過程，同時將生產(chǎn)管理中用以衡量關(guān)鍵績效指標(biāo)的品質(zhì)Q（Quality）、成本C（Cost）、交貨期D（Delivery）可以視為信息轉(zhuǎn)譯的精度、密度和速度。（3）市場營銷階段是將產(chǎn)品上承載的產(chǎn)品設(shè)計信息群，向顧客發(fā)送的過程。綜上，產(chǎn)品的概念就成了設(shè)計信息在材料（媒介）上的轉(zhuǎn)譯。

3.制造系統(tǒng)的目的——創(chuàng)造附加價值和提升競爭力

（1）附加價值創(chuàng)造

企業(yè)經(jīng)營最大的目的是使用經(jīng)營資源創(chuàng)造更多的價值。對于制造業(yè)，通過技術(shù)或商品創(chuàng)造附加價值，達到制造企業(yè)附加價值最大化是最重要的課題。[2]附加價值創(chuàng)造包括技術(shù)和商品的價值創(chuàng)造、價值創(chuàng)造流程和事業(yè)價值創(chuàng)造這3個要素，其中技術(shù)商品價值創(chuàng)造、價值創(chuàng)造流程是價值創(chuàng)造（value creation）過程，事業(yè)價值創(chuàng)造是價值獲得（value capture）過程。企業(yè)在技術(shù)開發(fā)、商品開發(fā)、制造、市場營銷的流程中，通過技術(shù)創(chuàng)新、開發(fā)符合顧客真正需求的商品，再通過有效的產(chǎn)品開發(fā)管理、產(chǎn)品生產(chǎn)管理，生產(chǎn)出高品質(zhì)低成本的商品，并通過企業(yè)差異化戰(zhàn)略等獲得價值，創(chuàng)造利潤。附加價值創(chuàng)造的過程也是設(shè)計信息流良好流動的過程。

（2）深層競爭力模式

作為系統(tǒng)的機能或者目的，“競爭力”是焦點。競爭力是個多面且多層次的概念，設(shè)計競爭力不僅有企業(yè)層面，[3]還有國家層面，[4]用一個指標(biāo)很難概括。東京大學(xué)藤本教授結(jié)合市場營銷學(xué)的4P理論和生產(chǎn)管理的QCD概念，提出“深層競爭力模式”，[5]即市場營銷消費市場的“表層競爭力”、開發(fā)生產(chǎn)現(xiàn)場的“深層競爭力”、企業(yè)組織能力和最終的“收益力”。（圖1）

具體來說，表層競爭力是市場表現(xiàn)，指消費者直接接受并能評價的產(chǎn)品的市場信息，如設(shè)計、品質(zhì)、價格、廣告、營銷等信息。深層競爭力是制造表現(xiàn)，指產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)現(xiàn)場的績效，如制造工程的生產(chǎn)率、制造成本、不良率、生產(chǎn)周期、產(chǎn)品開發(fā)周期、開發(fā)生產(chǎn)率等。而收益力是指企業(yè)的財務(wù)指標(biāo)，如銷售利潤率、股東資本收益率、現(xiàn)金流量等。

圖1 深層競爭力模型

企業(yè)的終極目的是被顧客直接評價的“表層的競爭力”，比如通過價格或產(chǎn)品差異化與其他公司競爭，獲得更多顧客的支持，從而在結(jié)果上獲得相應(yīng)的利益。但是從長期看，為了在這個表面層的競爭上獲勝，在顧客看不見的背后踏實的競爭就不可或缺。這個“深層的競爭”，就是生產(chǎn)率、生產(chǎn)前置時間、生產(chǎn)流程內(nèi)不良率、開發(fā)前置時間等，顧客不直接評價，但與企業(yè)的制造能力直接相關(guān)的成果指標(biāo)的優(yōu)劣，在企業(yè)間、工廠間競爭。更進一步說，深層水平的績效和“制造的組織能力”直接關(guān)聯(lián)，沒有后者的改善，前者的改善也無法進行。

二、以豐田汽車公司為例的實證分析

汽車產(chǎn)業(yè)是在許多相關(guān)工業(yè)和技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的綜合性產(chǎn)業(yè)，在工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展中起著重要支柱的作用。豐田汽車公司（Toyota Motor Corporation）是日本著名的汽車制造公司，2008年起豐田汽車公司逐漸取代美國通用汽車公司，成為全球排名第一的汽車生產(chǎn)廠商。豐田汽車不僅是全世界最大，也是效益最高的汽車廠商。據(jù)日本每日新聞報道，豐田汽車公布的2018年3月期聯(lián)合結(jié)算結(jié)果，最終利潤刷新了2年來的歷史最高紀(jì)錄。豐田公司可持續(xù)的優(yōu)良業(yè)績，不僅在于它創(chuàng)造的精益生產(chǎn)方式——“豐田式”生產(chǎn)系統(tǒng)，還在于其高效的產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的高效整合，是其競爭優(yōu)勢的源泉。[6]

1.產(chǎn)品開發(fā)方面的能力：設(shè)計信息的創(chuàng)造

豐田系統(tǒng)的第一個重要特征與其強大而有效的產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，即“產(chǎn)品設(shè)計信息的創(chuàng)造”相關(guān)。面臨市場需求不確定、不穩(wěn)定、且多樣化，預(yù)先讀取這些消費者未來的潛在需求，創(chuàng)造設(shè)計概念并將它們正確轉(zhuǎn)譯為詳細(xì)設(shè)計很難。[7]在設(shè)計概念創(chuàng)造、設(shè)計信息轉(zhuǎn)譯和提升設(shè)計品質(zhì)方面，豐田公司的產(chǎn)品開發(fā)機制有如下特征。（圖2）

首先，通過縮短從產(chǎn)品策劃到市場營銷為止的開發(fā)周期，來提高對不確定的市場需求的預(yù)測精度。

第二，通過提高開發(fā)的生產(chǎn)率，在有限的研究開發(fā)預(yù)算中增加可能的項目數(shù)，來提高對應(yīng)市場變化和多樣性的適應(yīng)能力。

第三，通過構(gòu)建少而精且密切協(xié)同的項目團隊，拓寬各技術(shù)者的防守范圍，來提高各構(gòu)成部分技術(shù)者對產(chǎn)品概念的理解力。

第四，按各產(chǎn)品設(shè)置強有力的項目負(fù)責(zé)人，即重量級項目經(jīng)理，對概念創(chuàng)造和概念技術(shù)轉(zhuǎn)譯雙方兩方面都負(fù)有責(zé)任。通過“可制造設(shè)計”（DFM：Design for Manufacturing）、并行工程（concurrent engineering）等，既提高制造生產(chǎn)率以及制造品質(zhì)，也縮短開發(fā)周期。

在概念轉(zhuǎn)譯階段，為了實現(xiàn)可制造設(shè)計，詳細(xì)產(chǎn)品設(shè)計不僅保證正確反映概念，還預(yù)先讀取制造上的問題，這些成為提高制造生產(chǎn)率以及制造品質(zhì)的基礎(chǔ)。因此，產(chǎn)品開發(fā)部門、生產(chǎn)技術(shù)部門以及試制工廠、量產(chǎn)工廠的協(xié)同調(diào)整與溝通成為關(guān)鍵。產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)準(zhǔn)備同時并行推進的并行工程，不僅縮短了開發(fā)周期，也促進了開發(fā)和生產(chǎn)的協(xié)同。

圖2 豐田公司的產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)

圖3 豐田公司的生產(chǎn)系統(tǒng)

2.生產(chǎn)方面的能力：設(shè)計信息高密度、高精度的轉(zhuǎn)譯

如何將產(chǎn)品開發(fā)階段創(chuàng)造的產(chǎn)品設(shè)計信息，有效地流動到生產(chǎn)工程設(shè)計上，通過生產(chǎn)工程有效且正確地將產(chǎn)品設(shè)計信息具體到物化的產(chǎn)品上，就是設(shè)計信息從產(chǎn)品開發(fā)階段如何正確、有效、迅速地向生產(chǎn)階段進行信息轉(zhuǎn)譯的過程。[8]從這方面來看，首先，在豐田式生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)周期的相關(guān)能力上，從接受信息和發(fā)送信息的雙方提高工程向材料和半成品的“信息轉(zhuǎn)譯的凈時間比率”，以此同時實現(xiàn)生產(chǎn)周期的縮短和生產(chǎn)率的提高。

其次，在制造品質(zhì)的相關(guān)能力上，豐田系統(tǒng)可以視為通過自動化、防呆、自主檢查、自主保全等，力求提高生產(chǎn)要素間通信的精度，提高從產(chǎn)品設(shè)計→工程→材料的“信息轉(zhuǎn)譯的精度”，可以說，這是實現(xiàn)制造高品質(zhì)的特征。（圖3）

3.持續(xù)改善的能力和不斷進化的戰(zhàn)略力

（1）迅速解決問題的能力

豐田的持續(xù)改善能力表現(xiàn)為通過“問題解決循環(huán)”迅速解決問題的高效組織能力。主要表現(xiàn)在以下方面：①通過“問題的表面化、可視化”，隨處可見發(fā)現(xiàn)問題的措施；②對這些顯在化的問題，盡可能讓現(xiàn)場人員參與改善，賦予他們權(quán)力，調(diào)動他們積極性；③對現(xiàn)場改善活動的解決方法和程序進行標(biāo)準(zhǔn)化或常規(guī)化；④改善方案的迅速實施；⑤徹底的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和不斷修訂標(biāo)準(zhǔn)，將改善成果積累起來。

（2）不斷進化的戰(zhàn)略力

有了優(yōu)良的研發(fā)、制造基礎(chǔ)，豐田公司還能順應(yīng)時代需求，不斷提出新的戰(zhàn)略構(gòu)想。如在2018年的CES上，豐田公司社長宣布豐田公司從單純的汽車制造公司中擺脫出來，成為綜合提供汽車相關(guān)服務(wù)的“移動公司（mobility company）”，并正在推進與美國優(yōu)步科技公司和軟銀集團等的合作戰(zhàn)略，向社會提出全方位的解決方案。

三、對我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的啟示

以上基于設(shè)計信息流對制造系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)階段進行論述，并以豐田公司為例進行實證分析，結(jié)合我國的制造戰(zhàn)略，可以作以下思考。

1.重視價值創(chuàng)造，發(fā)揮設(shè)計在產(chǎn)品開發(fā)和制造階段的整合作用

（1）設(shè)計在產(chǎn)品開發(fā)階段的作用

在《中國制造2025》的制造強國戰(zhàn)略中明確指出，要“實現(xiàn)中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變，中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變，中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變”。制造企業(yè)通過創(chuàng)造對消費者有價值的設(shè)計信息，然后體化到產(chǎn)品，向市場傳達信息，和其他公司競爭。從這個觀點看，產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、市場營銷的有機結(jié)合十分必要。產(chǎn)品開發(fā)階段可以說是“創(chuàng)造產(chǎn)品設(shè)計信息的流程”，通過產(chǎn)品開發(fā)的流程，將市場需求相關(guān)的知識和技術(shù)可能性相關(guān)知識融合，為商業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)譯成必要的設(shè)計信息。在產(chǎn)品開發(fā)階段，設(shè)計的作用是確認(rèn)設(shè)計概念、活用創(chuàng)意草圖、透視圖、全尺寸模型等輸出，探討、決定形狀、色彩、材料等設(shè)計款式，將設(shè)計信息準(zhǔn)確、迅速地傳達給工程設(shè)計部門，并將設(shè)計品質(zhì)、可制造設(shè)計、設(shè)計的魯棒性、綠色設(shè)計等在制造的上游階段就滲透進去。

因此，在這個階段，工業(yè)設(shè)計和工程設(shè)計的協(xié)同很重要。設(shè)計師擅長從用戶視點和商品綜合的視點追求商品對使用者的魅力，而工程師側(cè)重從技術(shù)的視點不斷追求更好的工程設(shè)計和技術(shù)，判斷制造的可能性。理解這兩個不同立場的差異，加強雙方溝通，從綜合的視點思考問題，得出切實可行的解決方案，在產(chǎn)品開發(fā)階段很重要。

（2）設(shè)計在制造階段的作用

在制造階段，商品是否如設(shè)計圖那樣出品，設(shè)計跟進是設(shè)計在這一階段要發(fā)揮的作用。設(shè)計要與工程設(shè)計、品質(zhì)、制造等相關(guān)者，通過量產(chǎn)試制品進行檢查，如形狀、色調(diào)等是否如效果圖一樣，易用性、安全性是否有問題等。到了制造階段，雖然能變更的地方有限，但知道制造中的實際情況，能成為下次設(shè)計時的重要參考。此外，隨著制造技術(shù)的革新，也會帶來新設(shè)計的可能性。因此，作為創(chuàng)造新商品和設(shè)計的基本要素，設(shè)計與制造的溝通非常重要。

2.重視企業(yè)設(shè)計戰(zhàn)略與管理，培養(yǎng)高層次復(fù)合型設(shè)計人才

從微觀層面看，設(shè)計處于研發(fā)、商品開發(fā)和生產(chǎn)、市場的連接環(huán)節(jié)，從宏觀層面看，設(shè)計不僅連接技術(shù)、市場，也是文化表現(xiàn)力，產(chǎn)品設(shè)計師不僅要參與到商品開發(fā)上游階段，還必須要參與企業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略。為此，面對新技術(shù)、新經(jīng)濟，作為真正的專業(yè)職能，必須開發(fā)、培養(yǎng)從專家型到有敏銳的市場意識、對市場營銷理解透徹、懂經(jīng)營管理的高層次主管型人才。[9]

四、結(jié)語

綜上所述，本文以設(shè)計信息流為主線，從微觀角度剖析了以研發(fā)生產(chǎn)為主體的制造總系統(tǒng)提升產(chǎn)業(yè)競爭力的機制。隨著國內(nèi)外競爭日趨激烈，同時面臨技術(shù)、顧客需求、競爭環(huán)境的不確定，在我國制造轉(zhuǎn)型升級中，制造企業(yè)一方面要緊跟時代趨勢，運用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能化等新技術(shù)，謀劃新布局、新戰(zhàn)略，另一方面要夯實企業(yè)的制造能力和組織能力，發(fā)揮設(shè)計在制造系統(tǒng)中的整合作用，兼具“戰(zhàn)略構(gòu)想力”和“制造能力”，才能在激烈的市場競爭中處于不敗之地。