深度嵌入研发、生产、营销全链条，助力产业转型升级
工业设计，为制造业打开新空间（大数据观察）
数据来源：工业和信息化部等 制图：张丹峰
向大模型输入参数就能生成设计方案，柔性纤维压力传感器织出机器人皮肤，竖式制冰机在海外市场销售火爆……作为连接创新与市场的“桥梁”，工业设计深度嵌入研发、生产、营销全链条，为制造业转型升级打开新空间。
国务院印发的《关于推进服务业扩能提质的意见》提出，培育工业设计领军企业，提高专业性、国际化水平。作为创新链起点、价值链源头，工业设计如何“四两拨千斤”，撬动制造业转型升级？记者在多地进行了探访。
与制造业深度融合
把机器人设计“焊”在产业链上
走进位于江苏省苏州市相城区黄桥街道的青苔国际工业设计村，30多家工业设计领域的企业在此集聚。
给大模型输入参数，短短一分钟，屏幕上就生成了一组外骨骼机器人的外形方案。设计村内，中工设计（苏州）有限公司24岁的工业设计师杨开正，正使用一款由青苔智能科技（苏州）有限公司自主研发的智能设计垂类大模型开展工作。
今年初，迈宝智能科技（苏州）有限公司推出一款重约1.3公斤、续航4小时的轻量化外骨骼机器人，获得业界关注。杨开正参与了这款产品的设计。“我们把市场分析、概念设计等基础工作交给青苔智能设计垂类大模型来完成，团队可以专心做零部件适配与验证，节省了大量时间和精力。”杨开正说。
位于吴中区的苏州赫格智能科技有限公司测试实验室内，设计部经理蒋胤其正为一款人形机器人做“瘦身整形”，拆下来的伺服电机、传感器等精密零部件有序摆放。
从材料选型，到零部件制造、电子集成，机器人工业设计的每一个环节都藏着大学问。“如果没有强大的产业链支撑，再好的设计理念也是空中楼阁。”赫格公司总经理冯炜程说。
拿起一块白色网格状的部件，冯炜程向记者介绍，“这是机器人的‘肌肉’，轻盈且富有弹性，能在机器人各关节动起来时起缓冲作用。”过去机器人“肌肉”用的是硬壳塑料，做起动作来十分生硬。公司设计团队尝试了数十种替代材料，终于找到一种3D打印晶格结构的TPU（热塑性聚氨酯）材料。
材料关过了，工艺上的难题又接踵而至。供应商最初采用的工艺不仅生产效率低，产品表面也粗糙不平，达不到设计要求。关键时刻，“家门口”的产业链优势发挥了作用。冯炜程带着技术骨干，与供应商的工程师们一起泡在车间里，最终找出了一种新的工艺方案，打印出来的“肌肉”表面光滑细腻，柔韧性和强度也满足了设计标准。
“机器人90%以上的零部件在苏州本地就能找到配套，这种‘零距离’的协同优势，大大加快了设计速度。”冯炜程说。
“工业设计深深根植于制造业的土壤，只有把设计‘焊’在产业链上，才能让好设计快速变成好产品。”苏州市工业和信息化局相关负责人说。
以用户需求为导向
创新设计助推小家电出海
广东省佛山市顺德区的广东工业设计城里，众意工业设计有限公司负责人俞杨林接待了好几拨主动上门的海外客商。仅竖式制冰机一款产品，就有几个意向客户共敲定了7万台的订单。
“没想到刚推出的改款，反响这么火爆。”俞杨林介绍，初代卧式制冰机主要面向北美与中东市场，海外零售价每台70至90美元，合作厂商全渠道累计出货量已达50万台，大量海外用户的反馈随之而来。“卧式机型体积偏大、不易清洗，料筒容易漏水，整机噪声也大，难以满足不同国家的消费者需求。”俞杨林团队依托亚马逊等海外平台的大数据，深入分析用户评论中的痛点，最终确定了竖式改良方案。
新款制冰机采用直立杯体模块化结构，内胆可整体抽出，解决了漏水问题。在缩小压缩机体积的同时加大电机扭力，额外增加了硬冰淇淋制作功能并缩小了包装尺寸。俞杨林算起成本账：“改成竖式之后，产品对外售价基本不变，但整体生产成本下降了近20%。目前依靠成本节约带来的收益已经覆盖了前期设计投入，省下来的开支全都变成了净利润。”
在广东工业设计城，依托设计实现产品热销海外的企业不止一家，睿拓工业设计有限公司打造的厨余垃圾处理器同样是海外爆款。“欧美很多地区一周才收一次垃圾，日本垃圾分类标准严苛，中东时常遭遇垃圾清运停滞，这款产品精准契合海外厨余垃圾处理的刚需。”公司设计总监赵鹏宇介绍，公司研发的新产品选用“粉碎+烘干+除味”的纯物理结构，既能处理厨余，烘干后的残渣还能当作园艺肥料，如今每年外销一两百万台。公司还推出了便携热水杯、宠物定量喂食器等多款产品，不仅远销海外，还反向打开了国内消费市场。
广东工业设计城负责人冯家宁介绍，现在园区规划范围内有设计研发人员超8000人，国内外设计企业超过300家，60%原创产品主营海外订单。完善的产业配套和政策扶持，持续赋能工业设计，助力中国制造更好走向全球。
让创新成果精准落地
“量体裁衣”织出“电子皮肤”
细若游丝的导电纤维与弹性压力传感纤维在经纬交错间来回编织，逐渐形成一块块“布料”……走进山东省威海临港经济技术开发区，威海矩侨工业科技有限公司车间生产线上，一排排纺织设备正高速运转。
“这是第四代柔性纤维压力传感器，也就是广受市场青睐的人形机器人‘电子皮肤’。”公司副总裁何海鹏拿起一块成品展示——手感柔软，富有弹力，可揉搓，可实时检测压力、触摸、变形等细微变化，“还能在水里清洗，打破传统传感器在柔性应用场景中的局限。”
传统薄膜压力传感器透气性差、不能水洗、无法弯折，不能“穿”在机器人的身上。公司科研团队耗时6年，通过改造设备、升级配方，解决了压力传感器纤维化、量产化的难题。
“为机器人设计皮肤，得先切换设计语言。”设计师李亚妮介绍，需要更多关注贴合度、柔韧性等性能，让它能够经过“量体裁衣”穿在机器人身上。
为此，公司科研团队开发出可编程三维编织工艺，将导电涂层、压阻涂层、涂层基材彻底“纤维化”。传感器经过精密编织后，在关节弯曲、躯干扭转时仍能保持实时响应。用手轻触机器人皮肤，哪怕只有0.01牛顿的力，传感器也能精准感知。“穿上这套皮肤，机器人不仅能感知触碰、拍打、抚摸，还能在复杂地形中稳定行走。”何海鹏说。
在宇树科技股份有限公司的机器人身上，装备着矩侨工业为其量身定制的灵巧手手套、躯干皮肤衣和足底皮肤三件套。如今，矩侨工业5条定制化产线稳定运行，生产良率达95%以上，全国80%以上的人形机器人触觉方案中应用了这项技术。
“‘电子皮肤’不只用于智能机器人，还可以应用到养老、汽车智能感知、航空航天等领域。”何海鹏介绍，研发过程中，临港区管委会科技创新局主动帮助对接高校研发资源，助推技术需求精准落地、科研成果转化应用。
近年来，山东持续将工业设计作为赋能制造业高质量发展的关键因素，积极推进工业设计与机器人、人工智能、物联网等新兴技术融合发展。截至目前，山东省共培育国家级工业设计中心54家、省级中心718家、市级中心近2000家。
记者 王伟健 姜晓丹 王 者