展品研制的創(chuàng)新實踐與思考

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［摘要］科普展品是科技館開展科學教育的核心載體。打通科技館展覽展品設(shè)計研發(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。中國科技館依托加工實驗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，通過發(fā)揮各自團隊優(yōu)勢，提高創(chuàng)意方案可落地性;注重項目實踐鍛煉，提升業(yè)務(wù)實操能力;重視關(guān)鍵技術(shù)試驗，增大研制成功概率;完善項目管理制度，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教育的核心載體，是科技館功能發(fā)揮的重要保障［1］。國際上很多大型科技館都有其獨特的展品開發(fā)模式。舊金山探索館作為科學中心式科技博物館的鼻祖，其新館建設(shè)時幾乎全部展品自主完成。堪培拉科學中心的展品設(shè)計及制作也基本全部由其自主完成。這樣集策劃、設(shè)計、制作于一體的生產(chǎn)模式可以使相關(guān)技術(shù)與經(jīng)驗得以延續(xù)，提高展品展示效果和確保展品穩(wěn)定運行，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隊，在展品制作環(huán)節(jié)常采取外包方式，例如馬里蘭科學中心。經(jīng)過近四十年的穩(wěn)步發(fā)展，國內(nèi)科技館在展覽策劃、展品創(chuàng)意上有了長足進步，但展品研制過程，尤其是深化設(shè)計、原型試驗及加工制作等方面的進展不很明顯。僅有中國科技館、上海科技館、廣東科學中心等少數(shù)大型科技館設(shè)立展覽展品研發(fā)部門，可以獨立完成展覽展品的文獻研究、概念設(shè)計、大綱設(shè)計、方案設(shè)計和相關(guān)技術(shù)設(shè)計［2］。大多數(shù)科技館不具備專業(yè)的展覽展品研制團隊，仍需依靠企業(yè)完成展覽展品相關(guān)設(shè)計及研制工作［3］。由于承接展覽展品研制的廠家技術(shù)實力參差不齊，這種半委托或者全權(quán)委托的形式，無疑會造成展覽展品研制周期過長，創(chuàng)新想法無法完全落地、展品質(zhì)量和展示效果不理想、設(shè)計和制作由企業(yè)操控等問題［4］。科技館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)新的實踐主體，打通策劃、設(shè)計、制作、運行維護為一體的全產(chǎn)業(yè)鏈條。

一、館企合作研制科技館展品的內(nèi)涵與特點

科技館展品研制是展品在完成概念設(shè)計的基礎(chǔ)上，由展品技術(shù)部門有計劃地進行原型試驗和樣機研究，然后進行深化設(shè)計、加工制作、安裝調(diào)試，直至展品能夠按照創(chuàng)意設(shè)計要求進行完美展示和安全穩(wěn)定運行。在展品研制過程中，需注重檢驗和測試展品構(gòu)思在經(jīng)濟和技術(shù)方面是否可行，最終實現(xiàn)展品的成功研制。國內(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，你替我實現(xiàn)”，由科技館團隊完成概念設(shè)計等前期研究，展覽展品企業(yè)完成設(shè)計方案的落地和實施，雙方合作完成展覽展品的開發(fā)［4］。科技館展覽展品研發(fā)團隊具備比較扎實的科學傳播理論，熟悉科技館教育規(guī)律與特點，能夠自主進行展覽展品創(chuàng)意、知識點轉(zhuǎn)化、方案策劃。企業(yè)團隊具備豐富的生產(chǎn)加工經(jīng)驗，所研發(fā)的展品落地性較強，但是缺乏科普思維方式，創(chuàng)意靈動不足，對科普發(fā)展形勢沒有宏觀把握。對于絕大多數(shù)展覽展品企業(yè)，首先考慮的是如何最簡便、最快捷、低成本地完成展覽展品研制任務(wù)，缺少對展覽展品的精雕細琢。國內(nèi)科技館由于缺少深化設(shè)計、加工制作等產(chǎn)業(yè)鏈后端的一些環(huán)節(jié)，也無法獨立完成展品研制。縱觀世界科技館行業(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］。國內(nèi)科技館需強化自身展品研制的核心能力，奮發(fā)圖強，迎頭趕上。

二、館企合作模式的創(chuàng)新實踐———以中國科技館為例

為了促進科技館行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展，克服科技館展覽展品研發(fā)過程中的瓶頸，依托中國科學技術(shù)館1200多平方米的加工實驗車間，通過邀請展覽展品企業(yè)的技術(shù)專家進駐，科技館團隊與企業(yè)團隊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。在合作過程中，雙方團隊發(fā)揮各自優(yōu)勢，互相學習交流，共同提高展品創(chuàng)意方案可落地性;科技館專業(yè)技術(shù)人員注重項目實踐鍛煉，尤其是工藝設(shè)計與設(shè)備實操能力的提升。同時，重視展品關(guān)鍵技術(shù)試驗，特別是原型樣機的試制，增大展品自主研制成功率;完善項目管理制度，降低展品研制成本;通過館企雙方團隊的優(yōu)勢互補，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)揮各自團隊優(yōu)勢，提高方案可落地性

依托科技館加工實驗車間，以科技館項目團隊為研制主體，摒棄“甲方”思維，從根本上轉(zhuǎn)變工作思路。進行合作之前，科技館項目團隊憑借其扎實的理論基礎(chǔ)完成文獻研究、概念設(shè)計、大綱設(shè)計、方案設(shè)計和技術(shù)設(shè)計等流程;邀請企業(yè)技術(shù)團隊進行合作，共同探討展品互動方式、機械結(jié)構(gòu)及電氣控制設(shè)計如何實現(xiàn)，繼續(xù)提升展品技術(shù)方案的可落地性。通過優(yōu)化互動方式和規(guī)范圖紙設(shè)計等，對展品材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進行科學合理優(yōu)化，制訂出符合加工實驗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)計落到實處，提高展品零部件的可制造性和可裝配性，最終研制出匠心獨具的創(chuàng)新展品。

(二)注重項目實踐鍛煉，提升業(yè)務(wù)實操能力

科技館展品多為單件小批量生產(chǎn)的非標產(chǎn)品，在研制過程中對工藝設(shè)計人員、機床操作人員的技術(shù)能力要求比較高［5］。然而，缺少專業(yè)的機床操作人員是絕大多數(shù)科技館加工實驗車間長期存在的難題。國內(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)的機床操作人員。此次創(chuàng)新形式的館企合作，邀請展覽展品企業(yè)的技術(shù)專家，例如工藝設(shè)計師、機械設(shè)計師、鈑金工、數(shù)控車工、數(shù)控銑工、雕刻工及焊工，來科技館加工實驗車間進行工藝分析、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。通過轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)理念，重點培養(yǎng)館內(nèi)一些具有高學歷的專業(yè)人員，不僅要求其在展品設(shè)計上能夠獨當一面，還要能夠承擔一部分加工制作任務(wù)，加強動手實踐能力，在實踐中提高技能。從某種意義上講，這種模式也是對創(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。展覽展品公司的技術(shù)專家到科技館加工實驗車間進行交流，并與科技館專業(yè)技術(shù)團隊進行合作生產(chǎn)，將展品設(shè)計和展品加工制作有機融合，切實增強了科技館自主研制能力。

(三)重視關(guān)鍵技術(shù)試驗，提高研制成功率

關(guān)鍵技術(shù)試驗對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)試驗的技術(shù)儲備和環(huán)境場所，展品技術(shù)試驗多在展覽展品廠家進行，然后廠家將結(jié)果反饋科技館團隊，往往造成溝通時間長，有些想法不能落地的麻煩。在館企合作過程中，通過在科技館加工實驗車間搭建核心裝置的實驗平臺，提前預(yù)判創(chuàng)新展品在設(shè)計和制作上的難點，提高展品研制成功率。展品樣機試制不僅重視試驗展示效果能夠滿足設(shè)計方案要求，還重點關(guān)注關(guān)鍵部件的制造技術(shù)及抗破壞測試。這種形式彌補了科技館長期以來展品研制的短板，在實踐中積累了經(jīng)驗。以“阻擋射線誰最強”為例，項目組在原型試驗階段采用濾光片阻擋不同波長的激光，前期試驗了多種固溶膠、液溶膠進行激光光路顯示，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。通過對核心裝置的多次試驗，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“阻擋射線誰最強”在第二屆全國科技館展覽展品大賽中獲得展品類三等獎。

(四)完善項目管理，降低研制成本

針對展品研制項目范疇和項目特點制訂系統(tǒng)性的、規(guī)范的管理制度，在館企合作過程中做到環(huán)環(huán)相扣、緊密連接。科技館團隊定期對項目進度、質(zhì)量、安全進行歸納和總結(jié)，從而對項目全面把控。項目目標職責細分到每個人，進度管控由項目組長總負責，其他人員各司其職。以項目工期為依據(jù)，按照展品研制的細分工序，對項目進行分解，編制周計劃、月計劃及總計劃，以分頭實現(xiàn)各自進度控制目標，確保完成總目標。在以往項目執(zhí)行過程中，科技館項目往往缺少對展品零部件質(zhì)量的把控。在本次項目實施過程中，科技館團隊加強對設(shè)計和工藝的監(jiān)督管理，確保設(shè)計安全、可靠、經(jīng)濟、實用，確保工藝文件完整、準確、清晰，確保工藝優(yōu)化成果真實反映方案設(shè)計和科技館項目團隊意圖。重要的方案變更或者圖紙修改，必須通過相應(yīng)的審查。在項目成本控制方面，重視控制材料消耗量及人工費用，盡可能減少制造費用和廢品損失。為保證項目實施安全，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)責任制度和文明施工措施。在項目規(guī)劃、執(zhí)行、驗收等各個階段，廣泛運用各種知識和方法進行管理，協(xié)調(diào)項目各方進度，最終實現(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科技館加工實驗車間研制成功實踐以來，在館企雙方項目團隊通力合作下，完成“阻擋射線誰最強”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)定運行。通過各項管理和保障措施，這次館企合作積累了大量的寶貴經(jīng)驗。科技館團隊在工藝設(shè)計和機床實操等方面有了很大提升，企業(yè)團隊在展覽展品創(chuàng)意、知識點轉(zhuǎn)化和方案策劃等方面也都有了較大進步。但是在展品研制過程中仍然存在設(shè)計反復(fù)修改、生產(chǎn)效率較低、研制成本較高等問題，在展覽展品研發(fā)團隊建設(shè)和優(yōu)化研制流程等方面還有很多工作需要加強。

(一)注重研發(fā)團隊建設(shè)，調(diào)動研發(fā)人員的創(chuàng)新熱情

科技館展品研制需要多學科人才的共同參與，對研制人員的數(shù)量和能力有較高要求［4］。雖然我國大部分科技館具有積極培養(yǎng)展品研制團隊的意識，但在能力方面與國外先進團隊還有一定差距。此次館企合作注重培養(yǎng)具有高學歷的機械工程專業(yè)人員，使科技館工作人員的實踐能力得到很大提升。在后續(xù)工作中，高學歷人員轉(zhuǎn)型科技館高水平專業(yè)人才過程仍需要技術(shù)上的傳承與創(chuàng)新。通過開展專業(yè)培訓、課題合作研究等形式，為這些人才搭建交流和學習平臺，讓他們進行更加深入、更加系統(tǒng)的實踐，逐步積累經(jīng)驗，并逐步成長為科技館創(chuàng)新展品研制核心力量。與此同時，需要通過多種手段在職稱評定、展覽展品創(chuàng)新獎勵等方面對專業(yè)技術(shù)人才進行激勵，調(diào)動專業(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，不斷深化團隊合作

要建立科學、規(guī)范的展品研制流程，明確各個流程階段的工作任務(wù)，規(guī)范各個階段的成果文件，尤其要避免在展品研制階段后期還對設(shè)計方案進行顛覆性的改動［4］。優(yōu)化展品研制流程不是一件容易的事情，不僅需要多個部門之間的團隊合作，還需要館內(nèi)領(lǐng)導的支持。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)計階段集中制作人員共同參與，及時為展品設(shè)計提供優(yōu)化意見，以減少展品設(shè)計時間，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隊，在實踐過程中進行“傳幫帶”，實現(xiàn)項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)計理念的展品研制指南，制訂機加工、非金屬加工、鈑金、焊接、裝配等分項內(nèi)容;結(jié)合車間實際加工能力，開發(fā)面向制造和裝配的展品設(shè)計檢查表。通過在科技館加工實驗車間內(nèi)部推廣面向制造和裝配的展品設(shè)計理念和流程，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

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取。館企合作模式通過調(diào)動社會力量聯(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)計研發(fā)全產(chǎn)業(yè)鏈，為全國科技館行業(yè)健康穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

作者:王陽 王磊 蘇靖 張大陸 單位:中國科學技術(shù)館