论科技馆展品设计使用和维修的可靠性

2023-11-18黄昆

大众标准化 2023年18期

黄昆

（温州科技馆，浙江温州 325000）

1 科技馆展品可靠性含义

在既定的时间、空间条件内，指科技馆展品从设计到使用的可靠性主要以“无任何故障执行规定条件的能力”这一条件进行衡量。科技馆展品可靠性越高，给予科技馆展教活动和科技活动开展的支持力度越大，有利于充分保障科技馆展品展教职能的顺利实现。与此同时，经过对科技馆展品设计与使用的可靠性分析设计，在合理范围内科学降低科技馆人力、物力或成本的消耗支出，以不断降低展品使用消耗率和故障率来实现对科技馆社会职能效益和经济效益的全方位保障。

2 科技馆展品使用与维修状况分析

2.1 科技馆展品故障破损情况

一些科技展品经过长时间的展览运行会出现物品材料自然老化的现象，即意味着展品使用寿命的降低，某种程度上对展品的正常展示也会产生不可预计的影响。在设计层面，一些展品的设计未能充分考虑观众、工作人员等重要群体因素，存在展品自身设计缺陷的问题，较容易发生展品破损情况。例如展品设计者未能充分考虑到观众群体操作的力度、方式等因素，一些展品尚未安装相应的缓冲装置而无法适应观众猛烈的操作，从而破坏展品杠杆原理。另外在计算机、新媒体等技术的支撑下，科技馆展品数量、规模不断增大，然而展品操作所用的旋钮、按钮、操作杆等硬件输入设施设备等也是影响展品使用效能的重要因素。

2.2 展品设备维修处理

科技馆展厅展品集多样性、唯一性于一体，智慧科技展厅的设计涉及科学、计算机等多个学科内容，因而对于科技展品展览设备的维修人员而言，须综合具备计算机软硬件、科学技术、机械、通信、电气自动化、多媒体软件等各方面专业知识，同时利用各种现代技术对展品使用过程中出现的各种问题进行针对性地维护处理，包括问题的定向查找、成因分析与解决。科技馆展品展示技术涉及的声、光、电、计算机等均属于理工类专业知识，而这也是展品可靠性设计的重要依据。在科技展品设计阶段，须综合考虑展厅展品结构设计的合理性、材料投入使用的环保耐用性、展品设备电气控制的安全可靠性以及元器件的通用程度等等，充分考虑到使用、维修管理环节展品的应用、保养、维修等延续性。如目前国内科技馆所投入使用的互动模型类、机电一体化类、机械类以及多媒体类等众多科技展品设备，涉及声、光、电等多个学科。

从预防展品设备维修处理层面来看，对于科技展品结构的合理设计以保障展品稳定可靠运行为前提，进行展品逐件分析。如对涉及油液管路的展品应当重点观察分析展品液压系统安全性和有无泄露情况等，尽可能降低日后展品运行处理故障问题率，提高展品使用安全稳定性。而对于科技展品材料部分的设计，保证展品元器件的通用性，如展品的电器开关。同时结合展品材料属性和外观属性合理选用材料，采用冷板烤漆、人造大理石台面，保证展品外观表面完整无损，以此减少日后展品外观表面维修处理次数。另外在电气控制部分，展品日后的维修处理更为专业，涉及对展品的安全保护、安全散热以及重点区域展品的安全支撑。如对于带电展品的金属外壳和内外金属板应当进行接地保护设计，采用过压、过流等保护装置为维修人员观察维修工作提供便利。由此可见，综合考虑科技展品结构、材料、电气控制等部分维修处理可能情况，进一步优化完善科技展品可靠性设计体系。

3 科技馆展品可靠性设计、使用可行性探究

3.1 展品设计元素

科技馆积极适应社会发展实际需求，综合考虑社会科普教育、精神文明建设共同需求，加强新型智慧科技馆创新建设，以此有效弥补传统科普馆体验单一、展示条件不足、展览互动性差以及展品吸引力不足等问题，从而充分满足参观者多样化的展览体验。为更好地追求科技馆数字化建设与技术升级改造价值，加强对科技馆展品创意设计分析探究显得尤为重要。这里着重介绍有关于展品创意设计的几方面新元素，以期为科技展品可靠性设计提供重要参考指标。

3.1.1 彰显科技与创新元素应用

数字化、智能化发展背景下，我国科技馆创新设计与科学规划须及时转变展品设计理念，深入挖掘计算机、新媒体等现代技术支持下科技展品设计的创新、科技元素。在科学技术的支撑下，明确界定科技馆智能、酷炫、沉浸、立体的科技化展品风格，全方位展现科技创新展示手法。如一些科技馆展厅的展项涵盖折幕、环幕、球幕等异型投影、沉浸式投影、全息投影、机电互动、地面互动、墙面互动、桌面互动等互动模式……不同数字展项带来不同的设计创意，多样化的展示方式带给参观者全方位感官体验。

3.1.2 推进体验与互动元素渗透

科技馆展品创意与可靠性设计始终围绕“人”这一中心主旨展开，长久以来承载着科普教育和精神文明建设的重任。加深参观者多样化展品参观体验，渗透应用“寓教于乐”理念成为目前国内科技馆建设与展品创新设计的首要使命。在展品创意设计过程中，综合考虑参观者的感官体验和展品互动性需求，在满足参观者多样化展览需求的同时，最大程度发挥科技馆科普教育职能作用。

3.1.3 打造特色融合元素设计体系

“满满的科技感”是科技馆最为显著的特色。在进行展品创意设计与科学规划时，首先对展品可靠性设计含义进行充分了解，提炼出设计主题、建设内容、展览环境以及展品智能中控、智能语音讲解等各种融合性元素，通过创意设计与规划充分凸显科技展馆的特色，以此加深参观者对科技展品的理解、包容和思想认知。

3.2 展品设计细节

在细节上，国内越来越多中小型科技馆更加注重满足展厅的建设需求，凸显科技展厅的多功能性。因而通过细节设计带动科技馆展厅展示价值提升不失为一项良策。

对于国内一些中小型科技馆，往往同时兼顾科技展示空间设计与文化传播教育功能的规划设计。根据参观者实际需求打造展品设计中心主题，进行系统化专业设计，同时展现展品设计的创意想象和探索创造。上文所述，从科技馆展厅展品内容的整体性、布局规划的系统性、空间条件和科技特色等方面全方位进行创意布展，打造集创意探索、沉浸体验于一体的科学体验空间。

另外，关于展品内容、空间的设计应当以“通俗易懂”为主，注重不同展厅、不同展品条件的连贯性，选取经典的科学原理、科学现象等内容，综合考虑参观者的视觉、听觉等感官体验来进行展项设计，确保参观者易于接受和理解。如上文所述灵活利用VR、全息投影、计算机模型、机电一体化、电气自动化等现代技术来丰富扩展展品内容和主题空间。科技馆始终围绕中心主题和观者需求来进行展品可靠性设计，紧扣展品科技、人文与科学之间的内在关系，按照一定规则和逻辑在展品设计中铺开主题内容。

3.3 展厅展品设计特点

国内较多具有一定知名度的科技馆，诸如排名前十的中国科学技术馆、上海科技馆、武汉科技馆、辽宁省科技馆等展厅的设计更具复杂性和开放性，综合考虑展示的互动性、趣味性、参与性等实际效果，同时有效提炼科技馆自身的科技元素，将两者有机融合来推进科技馆展品创新与可靠性设计。

随着更多科学技术的进步发展，科技馆展厅展示手段愈发先进，运用高科技展示手法有机融合声、光、电、三维动画影响等现代视觉集成效果，展现科技馆寓教于乐理念，推进实现与参观者的有效互动。同时在现代科学技术和先进理念的支撑下，科技馆展厅展品的展览具有较强的文化职能传播性，结合影音视频、三维动画等现代宣传手法和展示技术积极建设智慧型科技展厅，以此不断增强科技展品文化教育传播性，拓展展览针对性展示范围。在展厅展品内容建设层面，采用高科技技术手段通过系统编程设计等多种展示形式立体展示多元化展品内容，这是加深参观者互动体验的重要方式。另外，凭借科技馆展品强烈的互动性让参观者悉心感受科技馆文化内涵，并与之进行互动，实现观者与展品零间隙互动，以此获得较好的体验效果和宣传作用。

3.4 展品质量管理

展品质量管理是推进科技展品可靠性设计的重要执行依据。在理论依据层面，展品的可靠性设计以提高科技馆展品质量水平为根本目标，保证展品内容、结构、材料等设计的科学合理性与可行性，以充分满足公众对展品的实际需求。在执行依据上，科技馆展品设计、制造与检验安装虽然均为非标定制，但是须得可靠执行有关质量标准、国家标准、行业标准和企业标准，对此鼓励采用适用的国际标准和国外先进标准。保护对科技馆展品的生产研制、试验适用和维修应当依照质量信息系统交流管理制度科学推进执行，保障展品质量信息安全。在进行展品可靠性设计时，明确界定科技馆展品的性能指标和质量要求，运用可靠性、维修性、工艺性、测试性和安全性工程技术优化科技馆展品设计实施方案。采用新技术、新材料、新工艺等对展品可靠性设计进行充分论证和鉴定，从根源上保证展品设计合理性与可靠性。

科技馆展品从可靠性设计上须综合考虑设计、生产、安装到检验的全过程工作流程。其中，科技馆有关于展品的研制、生产应当严格执行初步设计评审、深化设计评审、中期检查、出厂验收、预验收以及最终验收等管理制度，针对技术复杂且质量要求高的科技展品应当进行可靠性、维修性和工艺性测试，梳理建立完整通畅的科技展品生产研制程序，制定完善的展品图样和技术资料校对、审核、批准审签制度。另外，从科技展品材料采购到研制生产须实行全过程严格控制制度，进行过程性评定和跟踪，其中重点对展品制造元器件、原材料、外协件、成品件等进行合格性检验，应用统计技术分析展品工序能力，加强展品使用过程质量控制，从而充分满足科技馆展品使用和维修实际要求。

3.5 展品维修管理

科技馆展品维修管理是对展品设计可靠性准确检验的重要环节，其维修质量管理主要任务是保持和恢复科技馆展品性能。建立完整的质量责任制，实时完整记录科技馆展品使用和维修状态，及时发现质量问题。同时，科技馆应当定期组织开展展品运行中的质量评估，针对展品可能或已经出现的质量问题及时反馈至展品设计、生产研制和维修部门，联合展品设计、生产和维修单位一同发现并消除展品的质量缺陷，采取针对性措施解决科技馆展品质量问题。从事前组织设计、生产研制、检验测试、使用管理到维修服务，建立起配套完善的科技馆展品管理保障机制，加强培养优秀技术骨干，充分利用计算机、新媒体等现代技术，为科技馆展品的设计、应用和报废等工作提供可靠技术支持。

3.6 科技馆展品创意设计实施

科技馆应用新一代5G技术和大数据技术全方位搭建智能中控管理系统，运用5G技术实现系统访客大数据信息动态实时监测，结合客户需求和信息反馈及时调整展品设计与营销方案，采用高效编程技术制定精准可靠的电信级展品标准，以此有效应对复杂的网络要求。采用机械臂和多媒体设备打造机械艺术装置，制定智能化展品展示方案，加强全息影像技术、VR技术等先进数字化技术的有效应用，促进科技馆展品设计与展示得到智能化升级改造，使得传统物理建筑空间转变为数字媒体空间，结合感应交互技术、全息技术、AR、物联网等实现科技馆展品完全虚拟现实展示功能，协同机器人技术、AI、脑科学等先进技术积极拓展科技馆展品未来发展领域。由上述可知，在现代科学技术的支持下，科技馆展品离不开声、光、电、通信、多媒体等条件，这里就某科技馆某项科普展品控制电路板的设计与制作进行简单介绍，由此反馈出展品控制电路板模块设计制作与标准化使用的可靠性。在进行展品控制电路板设计之前，快速学习并掌握科普展品控制电路设计流程步骤，确定熟悉设计制图标准是推进展品可靠性设计的重要前提和基础保障。其中关于设计制作流程的建立通常由展品概况、互动方式、实现方式、展品运行流程图和控制原理图、主模块选型、控制程序设计、布局标准化设计等多个板块组成。如关于展品概况的设计，须明确展品制作方向和成品效果，在明确展品主要构造、工作方式以及观众操作方式的基础上确立展品实现方法和互动方式，以此完整得出展品控制电路板需要的控制点位数量和控制形式。