前 言
当今,在我国数字经济实现高增长态势下,数字基础设施、数据要素市场、人工智能等关键要素快速发展,企业发展范式发生深刻变革,其发展重点已从量的扩张转变为质的提升,并对数据安全提出了新的要求。基于此,协同设计充分发挥自身在多方协作、版本管理、知识沉淀与资产管理等方面的优势,助力企业连接打通研发、设计环节,加速产品高质量创新迭代,成为企业数字化体系中的重要支撑模块。
在数字化转型快速推进的深刻背景下,产品的设计研发面临的结构性、阶段性难题,也成为了当今制约企业数智化发展、提升设计研发效能的核心瓶颈。因此,抓住协同设计发展新机遇,实现企业协同设计的平台化、工程化、生态化协同,成为当今各行业共同面对的重要议题。
本报告聚焦于协同设计的发展现状与未来趋势,围绕以下内容进行展开:第一,对发展现状与痛点进行详细分析与整合梳理,从发展势态、市场竞争格局与市场供需现状三大维度进行阐述。第二,关注智能驱动的协同设计产品形态演进形式,归纳出智能化背景下协同设计产品表现出“操作体系智能化”“产研流程工程化”“多方主体生态化协同”三大演进特征,并据此提炼出产品、设计与研发一体化的发展趋势。第三,在对协同设计发展背景、现状与演进特征梳理的基础上,基于不同行业差异化的业务结构与技术需求,探析协同设计产品的行业新机遇。第四,在对协同设计领域深度调研后,从应用深度与广度出发,系统梳理并提炼了具有代表性的协同设计典型场景,并进一步遴选出若干在相关场景中表现突出的先进企业案例,结合其在数字化转型中的优秀实践与行业示范价值,展开深入分析与探讨。最后,将人工智能赋能背景下协同设计产品未来发展趋势提炼整合为“全链路智能化管理:实现设计研发流程的系统性重构”“协同范式演进:迈向以人为中心的多智能体协作体系”“本土化协同生态融合:内生适配到国际化标准输出”三个维度。
本报告期望为我国协同设计的高质量发展提供理论与实践参考。
一、协同设计的发展现状与痛点分析
随着数字经济全面深化、蓬勃发展,协同设计作为连接研发设计创新迭代的关键环节,正成为推动企业数字化转型和行业智能化升级的重要枢纽。
(一)协同设计发展势态
1.发展背景
近年来,我国数字经济发展保持稳步增长态势,2024年我国数字经济规模达到59.2万亿元,数字基础设施、数据要素市场、人工智能等关键要素快速发展,推动数字经济在“量的扩张”与“质的提升”两方面协同发展。在国家顶层战略层面,《“十四五”数字经济发展规划》在总体原则中将数据安全、合规治理体系纳入数字经济发展框架,并强调“深化政务数据跨层级、跨地域、跨部门有序共享”“创新数据要素开发利用机制”,以促进数据资源价值释放。《数字中国建设整体布局规划》中,明确提出要构建高效联通的数字基础设施体系、提升数据资源规模与质量,并要求在数字安全保障能力的基础上,推动各领域智能化水平的全面提升②。工业和信息化部印发的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》明确提出,“软件产业是数字经济发展的核心支撑,是建设制造强国、网络强国与数字中国的重要基础®”,为包括协同设计产品在内的重要使能技术领域提供了政策指引和发展方向。
协同设计是指基于协同与交互机制、依托数字化平台和信息技术,实现设计活动多主体协作、信息共享和实时反馈的工具与应用体系。该领域涉及研发与设计流程中的多种应用场景,根据软件产品的功能侧重点可分为协同设计产品、协同交付产品、协同设计管理平台等,在不同阶段和环节支撑产品研发设计的决策、协作与成果集成。
在数字化转型与人工智能技术加速演进的背景下,协同设计逐渐成为以云端架构为基础、与数智化基础设施高度融合的新兴领域。相较于计算机辅助设计(Computer-Aided Design,CAD)等传统设计产品,协同设计产品更强调设计过程的动态性与交互性,其核心在于通过协同机制将个人化、单点化的设计组织方式转变为团队化、系统化的交互协作,提升数字产品界面的设计、研发效能与一致性。
协同设计产品基于自身的多方协作、版本管理与共用资源调度优势,能够助力企业连接打通研发、设计与发布环节,加速设计研发成果高质量创新迭代,赋能设计数据与资产的维护管理,成为企业数字化体系中的重要支撑模块。一方面,它支撑企业实现设计过程的可视化与标准化,提升跨部门沟通效率;另一方面,它通过数据化资产管理,为设计知识沉淀与创新循环提供了结构化基础,从而在提升生产效率的同时增强创新转化能力。
新兴技术的不断创新迭代,也赋能协同设计产品的应用场景不断外延。一方面,随着大数据、云计算与人工智能自动生成内容(AIGC)等技术的逐步引入,协同设计应用范围从数字产品界面设计延伸至系统控制界面以及多模态交互设计等高端技术领域,整体呈现出从“单一设计工具”向“解决方案提供平台”的演化趋势;另一方面,在国家大力推动软件自主可控、强化供应链安全与技术创新能力的背景下,协同设计持续赋能智能化、平台化与工程化的国内软件生态体系,逐步补充构建完善的本土软件生态,助力行业企业数字化转型的纵深推进。
2.共性难题
随着技术不断创新迭代,协同设计产品在技术架构和工具形态上经历着重要革新,但其在行业创新实践与应用层面也面临一系列挑战,对协同设计产品的规模化推广和价值转化形成重要制约。
(1)长期结构性难题
协同设计的长期、可持续发展受制于结构性矛盾的累积与外部技术路径依赖惯性。虽然在数字化与智能化进程不断深化的背景下,体系整体的协同能力和技术集成水平得到了显著提升,但协同设计产品与生态在供需结构、数据安全与人才培养体系等核心环节仍存在深层障碍:
在供需结构层面,协同设计整体的需求增长速度和各行业间的功能需求分化显著快于技术供给与资源配置能力;
在数据安全层面,协同设计相关技术系统的多端口、跨网络特征使数据在传输与共享过程中的安全风险逐渐凸显;
在人才体系层面,复合型设计与算法工程师供给不足,人才培养仍以国外软件体系为主,导致国内协同设计生态在工具使用习惯与知识体系结构上长期依附于外部技术路径。
①市场供需结构性错配
长期以来,协同设计在快速扩张的市场需求与技术供给之间面临着显著的结构性错配难题。一方面,随着市场需求的不断增长,设计界面优化、产品更新与研发迭代频率呈指数级增长,部分项目的版本更新周期缩短至以“日”或“半日”为单位,而在市场需求的响应与人力资源的配置之间却存在现实约束,难以在高质量与高效率之间实现兼顾;另一方面,供给侧尚未形成能够同时兼顾多场景、多维度需求的产品体系,协同设计产品在底层算法优化、系统兼容性及跨工具协同方面仍存在短板,随着项目复杂度和协作规模的提升,此类结构性矛盾愈加突出,进一步加剧了供需之间的动态失衡。
当前,国内协同设计产品虽在自主研发、功能集成与生态培育等方面取得积极进展,但要实现真正意义上的自主可控与可持续发展,仍需在标准体系构建、产设研一体化推进及跨行业协同机制完善等方面持续深化,形成既具安全性与兼容性、又具国际竞争力的协同设计生态。
②数据资产安全与协同生态构建困境
协同设计的本质在于基于设计数据与知识资产的多主体交互。随着设计流程不断数字化、云端化,数据在采集、传输、存储与调用等环节的需求都呈指数级增长,安全与合规成为协同设计系统建设的基础性要求。
在企业的研发设计实践中,企业通常会基于资产安全、知识产权保护与合规要求,结合私有化部署、采取分层隔离和多级权限控制等方式,确保设计资源在企业内部与合作网络中的安全使用。此类举措能够有效强化关键数据的可控性与追溯性、保障设计资产在流通与复用过程中的完整性与可信度,但由于不同行业、不同企业在安全标准与接口规范等方面存在差异,数据交换与资源共享仍面临一定技术门槛。如何在数据资产安全与高效协同之间取得平衡,构建自主可控的协同设计生态,成为各行业需要长期探索的方向。
国际商业竞争的复杂化也使数据资产安全问题呈现出新的外部性特征,进一步提升了软件供应链安全的重要性。近年来,海外设计软件与人工智能产品对我国企业、院校甚至应用编程接口(API)进行应用限制的情况日益增多,国外部分主流软件停止对中国大陆与香港地区的API访问、对我国科研院校或全球中资持股比例较高的公司进行服务限制,部分产品冻结国内企业储存在其云端的所有设计资产、限制工作流的访问与控制权。此类系统性限制行为在一定程度上阻碍了我国软件工具链、协同生态、人才储备与基础创新的发展,也进一步揭示了数字化基础工具在全球治理体系下存在的外部依赖风险。
③人才培养与工具链路径依赖
协同设计产品的推广与应用离不开人才结构与工具体系的双重支撑,其流程与设计灵活度等方面的复杂性要求设计工程师需同时具备系统建模、设计研发、算法理解及智能工具运用等综合能力。
当前,国内高校与科研机构的人才培养体系及其实践中使用的软件工具多以国际主流设计与协同产品为主,国内工程师群体同样在实践应用中长期、广泛使用国外主流产品,企业在适配过程中往往被迫遵循其技术逻辑与更新节奏,使我国设计研发人才在操作逻辑、设计思维与协作标准上被动嵌入国外技术体系之中,因而导致国内协同设计在方法论、标准制定与生态话语体系方面处于相对弱势地位:一方面在无形中形成了对国外协同设计生态的路径依赖,另一方面也限制了本土自研产品的自主创新与扩展能力,削弱了在差异化创新和生态塑造中的主动权。
此外,我国企业在组织层级、流程规范及安全合规要求方面与国外存在显著差异,国外协同设计产品的应用逻辑往往难以完全契合国内的产业环境与管理模式,对其过度依赖导致国内软件和产品在生态构建上被动适配国外体系,不仅延长了本土协同设计产品技术替代与生态培育的周期,也被迫削弱了我国在全球数字化竞争格局中协同设计领域的规则制定话语权。

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