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设计观察微专栏 | 孙守迁:如何运用AI工具助力工业设计

设计观察微专栏 | 孙守迁:如何运用AI工具助力工业设计

AI浪潮下,工业设计如何真正提效、设计师会不会被取代、温州中小制造企业又该怎样低成本拥抱变革?浙江大学未来设计实验室主任孙守迁教授结合团队实验数据与温州产业实际,给出了务实回答。本文为温州设计师和企业提供了一份清晰、接地气的行动参考。

孙守迁
Shouqian Sun
浙江大学未来设计实验室主任

浙江大学人工智能学院教授、博士生导师。现任全省数字创意智能系统与装备重点实验室主任、数字创意智能技术与装备浙江省工程研究中心主任、国务院学位委员会设计学学科评议组成员、中国创新设计产业战略联盟副理事长兼秘书长、中国机械工程学会常务理事兼工业设计分会常务副理事长。研究方向是创新设计、数字创意、人机融合、数智平台。先后承担国家863项目、国家自然科学基金、国家科技支撑项目、国家重点研发项目、中国工程院重大咨询项目、数项。获得国家科技进步奖以及国家教学成果奖等奖项5项以上,EI/SCI检索论文100多篇,著作10多部,取得了软件著作权和专利近100项。《中国机械工程》编委,《计算机辅助设计与图形学学报》编委。好设计奖评委、中国好创意大赛评委、“越来越好”国际设计大赛评委。

问:当前AI技术正在深刻影响各行各业,在工业设计领域,AI具体能发挥怎样的作用?

答:这个问题我近几年也一直在做相关研究,不管是智能制造人机协同,还是AIGC赋能设计的论文里,核心都在聊这件事。以前做工业设计,整个流程其实割裂得很明显,前期调研、画方案、校核结构、对接生产,一环扣一环全靠人堆时间。现在AI相当于把整条链路串起来了。

最前端做用户需求调研的时候,过去我们只能靠有限问卷、线下走访,样本少还容易主观。现在依托物联网、各类人体感知数据搭建起来的智能底座,AI能自动整合消费者偏好、同类产品的工艺短板,还有不同人群的人体使用数据,把模糊的用户感受转化成清晰的设计限制条件,不会出现设计出来的产品好看却脱离市场的情况。

到了创意草图阶段更是直观,过去设计师花两三天才能出一套完整概念,AI可以根据品牌风格、产品定位批量产出大量备选方案,把重复性的造型、配色工作承接过去,设计师就能省下更多精力思考核心创意。

像我们团队研究比较多的穿戴装备、工业外骨骼这类产品,AI 还能结合人体生物力学仿真,提前模拟人穿戴后的关节负荷、运动干涉,不用反反复复打样机测试;同时它能同步对接工厂工艺数据库,画完造型就能算出材料成本、开模难度,不用设计师单独再和工程师反复沟通。

等产品上市之后也不算结束,AI持续收集用户使用反馈,反过来迭代下一代产品。简单讲,AI不只是画图工具,是打通用户、设计、制造、后期迭代的协同载体。

问:这些AI工具的实际效果如何?有没有具体的数据可以说明?

答:我们团队做过不少对照实验,覆盖轻工产品、工业装备两大类,数据都很直观。

先说创意产出效率,普通设计师独立完成一套完整产品概念方案大概需要三天,接入AI设计平台之后,一天就能产出几十套符合品牌要求的方案,整体创意产出效率提升十倍以上,企业筛选方案的时间直接压缩了四分之三,研发前期的人力成本能省下不少。

再拿我们深耕的外骨骼举例子,单纯靠人工设计的结构,人体动作匹配准确率不算高,加入AI仿真优化后,人体标准动作适配度提升了接近28%;专门针对踝关节防护做的仿真测试里,AI优化后的结构,能把人下坡落地时关节损伤风险降低34%,大幅减少样机反复修改、试制的开销。

从整体研发周期来看,传统实体装备从概念到做出样机普遍要六到八个月,用AI数字孪生提前完成仿真校验,物理样机的试制次数能减少六成,整体研发周期缩短四成。温州这边量大面广的五金、鞋服这类轻工产品也适用,AI同步校核工艺后,模具修改次数能下降一半多,上新速度快很多。

区域中小企业集体接入共享智能设计平台后,新品更新频率直接翻番,承接小众定制订单的能力提升65%。当然客观来讲,AI擅长标准化计算、批量生成内容,但涉及人文情感、长期市场战略判断这类偏感性、隐性的内容,数据是很难覆盖到的。

问:AI工具的快速普及是否意味着AI会取代设计师?

答:这也是行业里大家问我最多的问题,我多篇围绕人机融合设计的文章里,观点很明确:AI不可能取代设计师,但会用AI的设计师,一定会取代只会传统手绘、软件操作的从业者。

核心根源在于人和 AI 掌握的信息完全不一样。AI学习的都是行业里标准化、看得见的数据,比如尺寸、配色、工艺参数;但工业设计真正核心的竞争力,是人独有的隐性经验——对本土文化审美的理解、对用户细腻情绪的捕捉、结合市场长期走势做商业取舍,还有整合整条产业链资源的能力,这些没法靠数据集训练复刻。现在很多企业只是拿AI当个画图工具,其实完全没有发挥人机协同真正的价值。

二者分工其实很清晰,AI是高效执行者,负责批量出草图、海量数据运算、重复修改这类机械工作;设计师是最终决策者,定产品定位、把控品牌价值、筛选优化AI产出的方案,平衡体验、成本、落地可行性,还要对接上下游产业链。设计师的身份其实在升级,从单纯画图的创作者,变成统筹全链路的创新整合者。

而且AI发展反而催生了不少新岗位,像智能体验设计师、AI设计训练师、数字孪生设计专员,行业整体设计需求是在上涨的。真正会被淘汰的,只是只会做基础绘图、不懂市场、不懂人本思考的低端设计人员。设计的本质是创造综合价值,兼顾用户、商业、文化多重维度,这种高阶综合判断能力,现阶段乃至未来很长一段时间,人工智能都不具备。之后行业主流模式一定是人和AI互相配合、共生发展。

问:对于温州的设计师和企业来说,应该如何拥抱这场AI变革?

答:温州产业特色非常鲜明,中小工厂多、品类迭代快、定制和外贸需求旺盛,不能直接照搬一线城市大型企业重金搭建专属算力的模式,要走轻量化、贴合本地产业链的路子,分企业、设计师、行业生态三个层面来说。

先说企业,温州单独一家小微企业投入全套AI仿真、大模型设备成本太高,我更建议同行业抱团,搭建区域共享的智能设计云平台。把阀门、鞋履、户外劳保这些本地优势产业的工艺、人体使用数据沉淀成专属数据库,大家共用分摊成本。研发流程也要调整,改成 AI仿真先行,最后少量样机落地验证,减少反复开模造成的浪费,针对温州主打品类开发专用轻量化AI模型,适配本地工厂的生产标准。另外可以把老师傅、资深设计师的实操经验数字化存入平台,把隐性工艺变成数据,参与平台收益分配,也能解决传统手艺传承难的问题。

再聊聊温州本地的设计师,首先能力一定要转型,不能只盯着外观美学。基础的AI指令、数字仿真操作得熟练掌握,把重复绘图交给机器;同时多了解供应链、成本核算、温州外贸市场的需求,不能只做单一外观设计,要能给出整套场景化解决方案。更关键的是扎根本土产业,温州鞋服、五金积累了几十年的行业门道、海内外客户偏好,这些独有的行业认知,是通用AI复刻不出来的,也是设计师不可替代的核心优势。日常工作也要建立规范的人机协作流程,先定好品牌定位、用户痛点,再用AI生成方案,最后人工打磨校验,不能完全照搬AI产出直接落地。

从整个温州产业生态来讲,可以推动本地高校、行业协会、制造企业合作开设定向课程,补上AI仿真、产业经济这类适配轻工制造的内容,培养贴合本地需求的复合型设计人才。政府、行业协会也可以搭建公共AI设计服务站点,免费向小微企业开放方案生成、工艺校核工具,降低中小企业转型门槛,定期组织行业交流工坊,让龙头企业的智能化经验辐射中小厂商。同时结合温州外贸优势,借助AI抓取不同国家的审美、产品安全标准,快速开发适配海外市场的差异化产品,靠数智设计助力温州制造走出去。

总的来说,温州拥抱AI不用盲目追逐高端通用技术,立足自身轻工产业集群优势,轻量化落地、人和AI各司其职,依托本土独有的工艺数据建立差异化竞争力,才能让AI真正服务实体经济转型升级。

(本文由温州时尚智造设计中心供稿)

END

温州时尚智造设计中心作为我市深化国家服务型制造示范城市(工业设计特色类)建设的重要载体,致力于工业设计公共服务能力建设。中心旨在集聚工业设计资源,打造集设计赛事、成果转化、知识产权保护、设计共性研究、产业对接、人才引育等于一体的工业设计服务“生态链”,持续打响“设计温州”品牌。中心落在学院中路7号浙江创意园,依托浙江工贸职业技术学院开展运营。

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