展品研制的創(chuàng)新實(shí)踐與思考
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［摘要］科普展品是科技館開展科學(xué)教育的核心載體。打通科技館展覽展品設(shè)計(jì)研發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈條，提高科技館展品研制核心能力迫在眉睫。中國(guó)科技館依托加工實(shí)驗(yàn)車間探索館企合作新模式，助力科技館展品自主研制。在新的合作模式下，通過(guò)發(fā)揮各自團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，提高創(chuàng)意方案可落地性;注重項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉，提升業(yè)務(wù)實(shí)操能力;重視關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)，增大研制成功概率;完善項(xiàng)目管理制度，降低展品研制成本等一系列措施，提高科技館展品自主研制能力，促進(jìn)科技館行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
［關(guān)鍵詞］館企合作;科技館;展品研制
科普展品是科技館開展科學(xué)教育的核心載體，是科技館功能發(fā)揮的重要保障［1］。國(guó)際上很多大型科技館都有其獨(dú)特的展品開發(fā)模式。舊金山探索館作為科學(xué)中心式科技博物館的鼻祖，其新館建設(shè)時(shí)幾乎全部展品自主完成。堪培拉科學(xué)中心的展品設(shè)計(jì)及制作也基本全部由其自主完成。這樣集策劃、設(shè)計(jì)、制作于一體的生產(chǎn)模式可以使相關(guān)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)得以延續(xù)，提高展品展示效果和確保展品穩(wěn)定運(yùn)行，減少不必要的展品損壞。也有很多科技館采用與企業(yè)合作的方式，在創(chuàng)意策劃環(huán)節(jié)主要依靠科技館自身團(tuán)隊(duì)，在展品制作環(huán)節(jié)常采取外包方式，例如馬里蘭科學(xué)中心。經(jīng)過(guò)近四十年的穩(wěn)步發(fā)展，國(guó)內(nèi)科技館在展覽策劃、展品創(chuàng)意上有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但展品研制過(guò)程，尤其是深化設(shè)計(jì)、原型試驗(yàn)及加工制作等方面的進(jìn)展不很明顯。僅有中國(guó)科技館、上?？萍拣^、廣東科學(xué)中心等少數(shù)大型科技館設(shè)立展覽展品研發(fā)部門，可以獨(dú)立完成展覽展品的文獻(xiàn)研究、概念設(shè)計(jì)、大綱設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)和相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)［2］。大多數(shù)科技館不具備專業(yè)的展覽展品研制團(tuán)隊(duì)，仍需依靠企業(yè)完成展覽展品相關(guān)設(shè)計(jì)及研制工作［3］。由于承接展覽展品研制的廠家技術(shù)實(shí)力參差不齊，這種半委托或者全權(quán)委托的形式，無(wú)疑會(huì)造成展覽展品研制周期過(guò)長(zhǎng)，創(chuàng)新想法無(wú)法完全落地、展品質(zhì)量和展示效果不理想、設(shè)計(jì)和制作由企業(yè)操控等問(wèn)題［4］?？萍拣^作為展覽展品的使用主體，展品研制業(yè)務(wù)是其核心業(yè)務(wù)之一，理應(yīng)作為展品研制與展品創(chuàng)新的實(shí)踐主體，打通策劃、設(shè)計(jì)、制作、運(yùn)行維護(hù)為一體的全產(chǎn)業(yè)鏈條。
一、館企合作研制科技館展品的內(nèi)涵與特點(diǎn)
科技館展品研制是展品在完成概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，由展品技術(shù)部門有計(jì)劃地進(jìn)行原型試驗(yàn)和樣機(jī)研究，然后進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、加工制作、安裝調(diào)試，直至展品能夠按照創(chuàng)意設(shè)計(jì)要求進(jìn)行完美展示和安全穩(wěn)定運(yùn)行。在展品研制過(guò)程中，需注重檢驗(yàn)和測(cè)試展品構(gòu)思在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面是否可行，最終實(shí)現(xiàn)展品的成功研制。國(guó)內(nèi)大多數(shù)科技館通常采用館企合作的方式開發(fā)展品，即“我提方案，你替我實(shí)現(xiàn)”，由科技館團(tuán)隊(duì)完成概念設(shè)計(jì)等前期研究，展覽展品企業(yè)完成設(shè)計(jì)方案的落地和實(shí)施，雙方合作完成展覽展品的開發(fā)［4］?？萍拣^展覽展品研發(fā)團(tuán)隊(duì)具備比較扎實(shí)的科學(xué)傳播理論，熟悉科技館教育規(guī)律與特點(diǎn)，能夠自主進(jìn)行展覽展品創(chuàng)意、知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化、方案策劃。企業(yè)團(tuán)隊(duì)具備豐富的生產(chǎn)加工經(jīng)驗(yàn)，所研發(fā)的展品落地性較強(qiáng)，但是缺乏科普思維方式，創(chuàng)意靈動(dòng)不足，對(duì)科普發(fā)展形勢(shì)沒(méi)有宏觀把握。對(duì)于絕大多數(shù)展覽展品企業(yè)，首先考慮的是如何最簡(jiǎn)便、最快捷、低成本地完成展覽展品研制任務(wù)，缺少對(duì)展覽展品的精雕細(xì)琢。國(guó)內(nèi)科技館由于缺少深化設(shè)計(jì)、加工制作等產(chǎn)業(yè)鏈后端的一些環(huán)節(jié)，也無(wú)法獨(dú)立完成展品研制?？v觀世界科技館行業(yè)，幾乎所有優(yōu)秀的、經(jīng)典的展覽展品基本都源于科技館，而不是展覽展品企業(yè)［2］。國(guó)內(nèi)科技館需強(qiáng)化自身展品研制的核心能力，奮發(fā)圖強(qiáng)，迎頭趕上。
二、館企合作模式的創(chuàng)新實(shí)踐———以中國(guó)科技館為例
為了促進(jìn)科技館行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，克服科技館展覽展品研發(fā)過(guò)程中的瓶頸，依托中國(guó)科學(xué)技術(shù)館1200多平方米的加工實(shí)驗(yàn)車間，通過(guò)邀請(qǐng)展覽展品企業(yè)的技術(shù)專家進(jìn)駐，科技館團(tuán)隊(duì)與企業(yè)團(tuán)隊(duì)合作完成新展品研制工作，探索出了一種新的館企合作模式。在合作過(guò)程中，雙方團(tuán)隊(duì)發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，互相學(xué)習(xí)交流，共同提高展品創(chuàng)意方案可落地性;科技館專業(yè)技術(shù)人員注重項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉，尤其是工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備實(shí)操能力的提升。同時(shí)，重視展品關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)，特別是原型樣機(jī)的試制，增大展品自主研制成功率;完善項(xiàng)目管理制度，降低展品研制成本;通過(guò)館企雙方團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，開展多方面合作與交流，提升科技館展品自主研制能力。
(一)發(fā)揮各自團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)，提高方案可落地性
依托科技館加工實(shí)驗(yàn)車間，以科技館項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)為研制主體，摒棄“甲方”思維，從根本上轉(zhuǎn)變工作思路。進(jìn)行合作之前，科技館項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)?wèi){借其扎實(shí)的理論基礎(chǔ)完成文獻(xiàn)研究、概念設(shè)計(jì)、大綱設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)等流程;邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作，共同探討展品互動(dòng)方式、機(jī)械結(jié)構(gòu)及電氣控制設(shè)計(jì)如何實(shí)現(xiàn)，繼續(xù)提升展品技術(shù)方案的可落地性。通過(guò)優(yōu)化互動(dòng)方式和規(guī)范圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等，對(duì)展品材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行科學(xué)合理優(yōu)化，制訂出符合加工實(shí)驗(yàn)車間加工制作能力的公差與配合、表面質(zhì)量等技術(shù)要求，將展品創(chuàng)意和技術(shù)設(shè)計(jì)落到實(shí)處，提高展品零部件的可制造性和可裝配性，最終研制出匠心獨(dú)具的創(chuàng)新展品。
(二)注重項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉，提升業(yè)務(wù)實(shí)操能力
科技館展品多為單件小批量生產(chǎn)的非標(biāo)產(chǎn)品，在研制過(guò)程中對(duì)工藝設(shè)計(jì)人員、機(jī)床操作人員的技術(shù)能力要求比較高［5］。然而，缺少專業(yè)的機(jī)床操作人員是絕大多數(shù)科技館加工實(shí)驗(yàn)車間長(zhǎng)期存在的難題。國(guó)內(nèi)科技館多為公益一類事業(yè)單位，很難招聘到具有高水平技術(shù)的機(jī)床操作人員。此次創(chuàng)新形式的館企合作，邀請(qǐng)展覽展品企業(yè)的技術(shù)專家，例如工藝設(shè)計(jì)師、機(jī)械設(shè)計(jì)師、鈑金工、數(shù)控車工、數(shù)控銑工、雕刻工及焊工，來(lái)科技館加工實(shí)驗(yàn)車間進(jìn)行工藝分析、加工制作、安裝調(diào)試，科技館專業(yè)技術(shù)人員全程參與其中。通過(guò)轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)理念，重點(diǎn)培養(yǎng)館內(nèi)一些具有高學(xué)歷的專業(yè)人員，不僅要求其在展品設(shè)計(jì)上能夠獨(dú)當(dāng)一面，還要能夠承擔(dān)一部分加工制作任務(wù)，加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力，在實(shí)踐中提高技能。從某種意義上講，這種模式也是對(duì)創(chuàng)客理念的踐行，以用戶創(chuàng)新為核心理念，把創(chuàng)意轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)。展覽展品公司的技術(shù)專家到科技館加工實(shí)驗(yàn)車間進(jìn)行交流，并與科技館專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作生產(chǎn)，將展品設(shè)計(jì)和展品加工制作有機(jī)融合，切實(shí)增強(qiáng)了科技館自主研制能力。
(三)重視關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)，提高研制成功率
關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)對(duì)展品研制具有重要意義，甚至直接關(guān)乎展品研制的成敗。以往，由于科技館缺少關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)的技術(shù)儲(chǔ)備和環(huán)境場(chǎng)所，展品技術(shù)試驗(yàn)多在展覽展品廠家進(jìn)行，然后廠家將結(jié)果反饋科技館團(tuán)隊(duì)，往往造成溝通時(shí)間長(zhǎng)，有些想法不能落地的麻煩。在館企合作過(guò)程中，通過(guò)在科技館加工實(shí)驗(yàn)車間搭建核心裝置的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提前預(yù)判創(chuàng)新展品在設(shè)計(jì)和制作上的難點(diǎn)，提高展品研制成功率。展品樣機(jī)試制不僅重視試驗(yàn)展示效果能夠滿足設(shè)計(jì)方案要求，還重點(diǎn)關(guān)注關(guān)鍵部件的制造技術(shù)及抗破壞測(cè)試。這種形式彌補(bǔ)了科技館長(zhǎng)期以來(lái)展品研制的短板，在實(shí)踐中積累了經(jīng)驗(yàn)。以“阻擋射線誰(shuí)最強(qiáng)”為例，項(xiàng)目組在原型試驗(yàn)階段采用濾光片阻擋不同波長(zhǎng)的激光，前期試驗(yàn)了多種固溶膠、液溶膠進(jìn)行激光光路顯示，優(yōu)化了濾光片固定方式、激光可調(diào)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)核心裝置的多次試驗(yàn)，最終形成比較完美的展示效果，在展品零部件的可制造性、可裝配性及維修便捷性等方面都有了很大突破。展品“阻擋射線誰(shuí)最強(qiáng)”在第二屆全國(guó)科技館展覽展品大賽中獲得展品類三等獎(jiǎng)。
(四)完善項(xiàng)目管理，降低研制成本
針對(duì)展品研制項(xiàng)目范疇和項(xiàng)目特點(diǎn)制訂系統(tǒng)性的、規(guī)范的管理制度，在館企合作過(guò)程中做到環(huán)環(huán)相扣、緊密連接。科技館團(tuán)隊(duì)定期對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量、安全進(jìn)行歸納和總結(jié)，從而對(duì)項(xiàng)目全面把控。項(xiàng)目目標(biāo)職責(zé)細(xì)分到每個(gè)人，進(jìn)度管控由項(xiàng)目組長(zhǎng)總負(fù)責(zé)，其他人員各司其職。以項(xiàng)目工期為依據(jù)，按照展品研制的細(xì)分工序，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分解，編制周計(jì)劃、月計(jì)劃及總計(jì)劃，以分頭實(shí)現(xiàn)各自進(jìn)度控制目標(biāo)，確保完成總目標(biāo)。在以往項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，科技館項(xiàng)目往往缺少對(duì)展品零部件質(zhì)量的把控。在本次項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，科技館團(tuán)隊(duì)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)和工藝的監(jiān)督管理，確保設(shè)計(jì)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，確保工藝文件完整、準(zhǔn)確、清晰，確保工藝優(yōu)化成果真實(shí)反映方案設(shè)計(jì)和科技館項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)意圖。重要的方案變更或者圖紙修改，必須通過(guò)相應(yīng)的審查。在項(xiàng)目成本控制方面，重視控制材料消耗量及人工費(fèi)用，盡可能減少制造費(fèi)用和廢品損失。為保證項(xiàng)目實(shí)施安全，制訂安全生產(chǎn)教育制度、安全生產(chǎn)檢查制度、安全生產(chǎn)責(zé)任制度和文明施工措施。在項(xiàng)目規(guī)劃、執(zhí)行、驗(yàn)收等各個(gè)階段，廣泛運(yùn)用各種知識(shí)和方法進(jìn)行管理，協(xié)調(diào)項(xiàng)目各方進(jìn)度，最終實(shí)現(xiàn)展品研制成功。
三、館企合作模式優(yōu)化建議
館企合作模式在中國(guó)科技館加工實(shí)驗(yàn)車間研制成功實(shí)踐以來(lái)，在館企雙方項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通力合作下，完成“阻擋射線誰(shuí)最強(qiáng)”等5件展品研制，展品展示效果完美，并在常設(shè)展廳安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)各項(xiàng)管理和保障措施，這次館企合作積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)?？萍拣^團(tuán)隊(duì)在工藝設(shè)計(jì)和機(jī)床實(shí)操等方面有了很大提升，企業(yè)團(tuán)隊(duì)在展覽展品創(chuàng)意、知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化和方案策劃等方面也都有了較大進(jìn)步。但是在展品研制過(guò)程中仍然存在設(shè)計(jì)反復(fù)修改、生產(chǎn)效率較低、研制成本較高等問(wèn)題，在展覽展品研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè)和優(yōu)化研制流程等方面還有很多工作需要加強(qiáng)。
(一)注重研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，調(diào)動(dòng)研發(fā)人員的創(chuàng)新熱情
科技館展品研制需要多學(xué)科人才的共同參與，對(duì)研制人員的數(shù)量和能力有較高要求［4］。雖然我國(guó)大部分科技館具有積極培養(yǎng)展品研制團(tuán)隊(duì)的意識(shí)，但在能力方面與國(guó)外先進(jìn)團(tuán)隊(duì)還有一定差距。此次館企合作注重培養(yǎng)具有高學(xué)歷的機(jī)械工程專業(yè)人員，使科技館工作人員的實(shí)踐能力得到很大提升。在后續(xù)工作中，高學(xué)歷人員轉(zhuǎn)型科技館高水平專業(yè)人才過(guò)程仍需要技術(shù)上的傳承與創(chuàng)新。通過(guò)開展專業(yè)培訓(xùn)、課題合作研究等形式，為這些人才搭建交流和學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓他們進(jìn)行更加深入、更加系統(tǒng)的實(shí)踐，逐步積累經(jīng)驗(yàn)，并逐步成長(zhǎng)為科技館創(chuàng)新展品研制核心力量。與此同時(shí)，需要通過(guò)多種手段在職稱評(píng)定、展覽展品創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)等方面對(duì)專業(yè)技術(shù)人才進(jìn)行激勵(lì)，調(diào)動(dòng)專業(yè)技術(shù)人才的積極性，做好技術(shù)上的傳承與創(chuàng)新。
(二)優(yōu)化展品研制流程，不斷深化團(tuán)隊(duì)合作
要建立科學(xué)、規(guī)范的展品研制流程，明確各個(gè)流程階段的工作任務(wù)，規(guī)范各個(gè)階段的成果文件，尤其要避免在展品研制階段后期還對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行顛覆性的改動(dòng)［4］。優(yōu)化展品研制流程不是一件容易的事情，不僅需要多個(gè)部門之間的團(tuán)隊(duì)合作，還需要館內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)的支持。利用并行工程的理論基礎(chǔ)思想，在展覽展品開發(fā)的設(shè)計(jì)階段集中制作人員共同參與，及時(shí)為展品設(shè)計(jì)提供優(yōu)化意見(jiàn)，以減少展品設(shè)計(jì)時(shí)間，提高展品零部件的可制造性和可裝配性。組建一支以館內(nèi)展品專業(yè)技術(shù)人員為主、外協(xié)企業(yè)生產(chǎn)制造人員為輔的專家團(tuán)隊(duì)，在實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行“傳幫帶”，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目組成員的能力提升。根據(jù)展品研制需要，編制面向制造和裝配的設(shè)計(jì)理念的展品研制指南，制訂機(jī)加工、非金屬加工、鈑金、焊接、裝配等分項(xiàng)內(nèi)容;結(jié)合車間實(shí)際加工能力，開發(fā)面向制造和裝配的展品設(shè)計(jì)檢查表。通過(guò)在科技館加工實(shí)驗(yàn)車間內(nèi)部推廣面向制造和裝配的展品設(shè)計(jì)理念和流程，逐步建成一套成熟、規(guī)范的科技館展品研制模式。
四、結(jié)束語(yǔ)
科技館展品研制核心能力的提升不可能一蹴而就，需要科技館專業(yè)技術(shù)人員不懈努力和開拓進(jìn)取。館企合作模式通過(guò)調(diào)動(dòng)社會(huì)力量聯(lián)合研制展品，逐步提升科技館展品自主研制核心能力，最終打通展覽展品設(shè)計(jì)研發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈，為全國(guó)科技館行業(yè)健康穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
作者:王陽(yáng) 王磊 蘇靖 張大陸 單位:中國(guó)科學(xué)技術(shù)館