计算机能思维吗,为什么 方案解读：当正向设计“遇见”增材制造

增材制造不仅是一种新工艺手段，更是新一轮产业革命中改变人类生产和生活方式的重要引擎和颠覆性技术体系。其颠覆性不仅体现在制造和服务端，更体现在设计端。其背后的增材思维将带来一场释放自由度和激发创造力的设计革命。这场革命针对的不仅是产品研制人员，更是广泛大众。基于正向设计和增材制造的高端研发与先进制造整体解决方案回归工业化的本质、重塑设计与制造的关系，将成为实体经济跨越发展和制造业转型升级难得的机会窗口。

2015年下半年安世亚太公司发布工业再设计战略和正向设计咨询体系，两年多来笔者及同仁撰写了系列文章[1-6]尝试对工业再设计和正向设计的外部需求、内涵外延和方法流程进行阐述。伴随着技术发展、市场认知和客户实践的深入，我们的认识也不断深化。作为阶段性成果，本文对相关概念的来龙去脉和由此形成的基于正向设计和增材制造的高端研发与先进制造整体解决方案（以下简称整体解决方案）的理论架构和方法工具做一系统梳理，请大家指正。

1业务需求分析（Why）

安世亚太公司通过总结提炼中国工业化进程中的各行业复杂产品研发实践经验，分析得出中国制造业转型升级的内部困难、（两大）核心问题和（六条）根本原因（图1）[3]，并得到两点认识：

新一轮科技革命产业革命下的创新商业模式是制造业成功转型升级和提升企业自主创新能力的有力保障；

站在系统工程角度重新认识设计与制造的关系是制造业转型升级和现阶段工业化补课的切入点和突破口。

图1 中国制造业转型升级的问题空间分析[3]

在《为什么工业再设计是现阶段的突破口？——试论制造业转型升级的路径选择》一文[2]中，笔者从技术经济学和创新动力学[7]的角度出发，认同符合科学发展观的中国三阶段创新路线图应该是“经济实力->技术实力->科技实力->科学实力”的可持续发展路径，其基本战略就是尽快摆脱山寨经济，循序渐进地向日、美、欧学习产品创新、技术创新和科学创新，使中国再次并且长期领先世界；三阶段的划分在时间上不是绝对的前后关系，而是三阶段同时进行，但国家制定的发展战略，应在不同时期发展的重点有所不同而侧重于某一个阶段，以保证资源的最佳使用。同样应用技术经济学和创新动力学的原理，笔者认为，工业化和信息化是纲与目的关系（图2），工业化是信息化的根基源泉前提和基础，是比信息化更大的系统工程，相比信息化更是短板，在相当长的历史时期内都具有升级空间；现阶段推进两化深度融合的主要矛盾是工业化落后于信息化的发展；矛盾的主要方面是针对工业化的具体问题和需求，如何利用信息化的方法手段工具去促进升级，而不是盲目追求信息化自身的跨越式发展[2]。

图2 从现代TRIZ理论的提高系统完备性趋势看待工业化与信息化以及实体经济与非实体经济之间纲与目的关系[8]

图2将TRIZ理论的技术系统完备性模型分为信息层面和非信息的物理对象事物层面。这一划分恰好与专利法中发明专利对方法和装置的划分相对应。而且，笔者认为，钟义信教授给出的信息的两个定义（某个事物的本体论信息，就是这个事物关于自身运动状态及其变化方式的自我表述；某个主体关于某个事物的认识论信息，就是这个主体关于该事物的运动状态及其变化方式的形式、含义和价值的表述）从另一侧面说明了信息对非信息的物理对象的从属关系。

站在制造业转型升级的全局宏观角度，用经济学方法（如边际效用和比较优势原理）分析可以得出，现阶段大概率成功的商业模式应该落脚在产品的工业化创新。一个现实的例子是，经过二十多年的努力，国产工业软件的商业成功乏善可陈，工业产品研发创新所需的各种软件工具和平台（CAx/PDM/ERP等）的市场绝大部分为国外软件巨头把持，而且短期内看不到改变这一现状的趋势和内在动因；而在工业品研发应用领域，已有个别行业的复杂产品、装备和重大工程，我国已逐步赶超国外处于世界领先地位。

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