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計研發(fā)全產業(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)務實操能力;重視關鍵技術試驗，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，其新館建設時幾乎全部展品自主完成。堪培拉科學中心的展品設計及制作也基本全部由其自主完成。這樣集策劃、設計、制作于一體的生產模式可以使相關技術與經驗得以延續(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。經過近四十年的穩(wěn)步發(fā)展，國內科技館在展覽策劃、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?？萍拣^、廣東科學中心等少數大型科技館設立展覽展品研發(fā)部門，可以獨立完成展覽展品的文獻研究、概念設計、大綱設計、方案設計和相關技術設計［2］。大多數科技館不具備專業(yè)的展覽展品研制團隊，仍需依靠企業(yè)完成展覽展品相關設計及研制工作［3］。由于承接展覽展品研制的廠家技術實力參差不齊，這種半委托或者全權委托的形式，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、展品質量和展示效果不理想、設計和制作由企業(yè)操控等問題［4］?？萍拣^作為展覽展品的使用主體，展品研制業(yè)務是其核心業(yè)務之一，理應作為展品研制與展品創(chuàng)新的實踐主體，打通策劃、設計、制作、運行維護為一體的全產業(yè)鏈條。

一、館企合作研制科技館展品的內涵與特點

科技館展品研制是展品在完成概念設計的基礎上，由展品技術部門有計劃地進行原型試驗和樣機研究，然后進行深化設計、加工制作、安裝調試，直至展品能夠按照創(chuàng)意設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思在經濟和技術方面是否可行，最終實現展品的成功研制。國內大多數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”，由科技館團隊完成概念設計等前期研究，展覽展品企業(yè)完成設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、知識點轉化、方案策劃。企業(yè)團隊具備豐富的生產加工經驗，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，缺少對展覽展品的精雕細琢。國內科技館由于缺少深化設計、加工制作等產業(yè)鏈后端的一些環(huán)節(jié)，也無法獨立完成展品研制?？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)技術人員注重項目實踐鍛煉，尤其是工藝設計與設備實操能力的提升。同時，重視展品關鍵技術試驗，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完成文獻研究、概念設計、大綱設計、方案設計和技術設計等流程;邀請企業(yè)技術團隊進行合作，共同探討展品互動方式、機械結構及電氣控制設計如何實現，繼續(xù)提升展品技術方案的可落地性。通過優(yōu)化互動方式和規(guī)范圖紙設計等，對展品材料選擇、結構設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、表面質量等技術要求，將展品創(chuàng)意和技術設計落到實處，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)務實操能力

科技館展品多為單件小批量生產的非標產品，在研制過程中對工藝設計人員、機床操作人員的技術能力要求比較高［5］。然而，缺少專業(yè)的機床操作人員是絕大多數科技館加工實驗車間長期存在的難題。國內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)的技術專家，例如工藝設計師、機械設計師、鈑金工、數控車工、數控銑工、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、安裝調試，科技館專業(yè)技術人員全程參與其中。通過轉變人才培養(yǎng)理念，重點培養(yǎng)館內一些具有高學歷的專業(yè)人員，不僅要求其在展品設計上能夠獨當一面，還要能夠承擔一部分加工制作任務，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)意轉變成現實。展覽展品公司的技術專家到科技館加工實驗車間進行交流，并與科技館專業(yè)技術團隊進行合作生產，將展品設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)重視關鍵技術試驗，提高研制成功率

關鍵技術試驗對展品研制具有重要意義，甚至直接關乎展品研制的成敗。以往，由于科技館缺少關鍵技術試驗的技術儲備和環(huán)境場所，展品技術試驗多在展覽展品廠家進行，然后廠家將結果反饋科技館團隊，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，提前預判創(chuàng)新展品在設計和制作上的難點，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計方案要求，還重點關注關鍵部件的制造技術及抗破壞測試。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、激光可調裝置結構設計。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?？萍拣^團隊定期對項目進度、質量、安全進行歸納和總結，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，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量的把控。在本次項目實施過程中，科技館團隊加強對設計和工藝的監(jiān)督管理，確保設計安全、可靠、經濟、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，制訂安全生產教育制度、安全生產檢查制度、安全生產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，協調項目各方進度，最終實現展品研制成功。

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驗?？萍拣^團隊在工藝設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計反復修改、生產效率較低、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，調動研發(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，高學歷人員轉型科技館高水平專業(yè)人才過程仍需要技術上的傳承與創(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、更加系統的實踐，逐步積累經驗，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)技術人才進行激勵，調動專業(yè)技術人才的積極性，做好技術上的傳承與創(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，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，還需要館內領導的支持。利用并行工程的理論基礎思想，在展覽展品開發(fā)的設計階段集中制作人員共同參與，及時為展品設計提供優(yōu)化意見，以減少展品設計時間，提高展品零部件的可制造性和可裝配性。組建一支以館內展品專業(yè)技術人員為主、外協企業(yè)生產制造人員為輔的專家團隊，在實踐過程中進行“傳幫帶”，實現項目組成員的能力提升。根據展品研制需要，編制面向制造和裝配的設計理念的展品研制指南，制訂機加工、非金屬加工、鈑金、焊接、裝配等分項內容;結合車間實際加工能力，開發(fā)面向制造和裝配的展品設計檢查表。通過在科技館加工實驗車間內部推廣面向制造和裝配的展品設計理念和流程，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)技術人員不懈努力和開拓進取。館企合作模式通過調動社會力量聯合研制展品，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計研發(fā)全產業(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:中國科學技術館