科技館展品怎么設(shè)計？隨著科技的高速發(fā)展，科技館的數(shù)量也越來越多，但是這種速度的發(fā)展下，科技館的展品的故障率也會隨之增加。所以我們在建設(shè)科技館的同時一定要遵循科技館設(shè)計規(guī)范特定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。如何能確保展品可靠工作而不出故障或出故障能快速維修解決，對科技館設(shè)計來說就顯得非常重要，這也正是當(dāng)今所需解決的問題。
1、科技館展品可靠性概念
科技館展品可靠性是指科技館展品在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內(nèi)、無故障執(zhí)行規(guī)定功能的能力。高可靠性的展品可有力支持展教活動和科技館活動的開展;保障科技館社會職能的實現(xiàn);降低科技館人力、物力成本的支出;提高制作單位品質(zhì)信譽(yù)。
展品可靠性分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是指展品設(shè)計制作者須保證的可靠性。使用可靠性主要是指在使用維護(hù)等因素影響的可靠性。很明顯，固有可靠性是展品可靠性基礎(chǔ)。
為保障展品固有可靠性我們一般從三方面來進(jìn)行：可靠性的設(shè)計、可靠性測試和可靠性保持?？煽啃栽O(shè)計在設(shè)計階段考慮展品整個生命期中可能出現(xiàn)的各種可靠性問題，而采可靠性分析、按照一定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計來保證展品可靠性;可靠性測試是在展品研發(fā)過程中，對關(guān)鍵和主要的零部件進(jìn)行測試或展品樣品制成后進(jìn)行各種測試，以確定其在實際使用中各種情況下的可靠性?？煽啃员３质侵笧檫_(dá)到展品可靠性設(shè)計指標(biāo)從加工工藝、原材料零部件采購等實現(xiàn)方面進(jìn)行控制以提高可靠性，即展品生產(chǎn)品質(zhì)控制。
2、科技館展品的設(shè)計可靠性
展品設(shè)計可靠性是指依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，用一定的方法，保證零部件滿足給定的可靠性指標(biāo)的一種設(shè)計方法。同“可靠性設(shè)計”這個概念不同，“設(shè)計可靠性”強(qiáng)調(diào)是展品生命期中設(shè)計階段的主要任務(wù)和要求，而“可靠性設(shè)計”強(qiáng)調(diào)展品整個生命期中可靠性問題的研究。設(shè)計可靠性不僅能反映展品零部件質(zhì)量，而且是整個展品在其生命期中故障率很高的重要因素。因此必須確保設(shè)計時要按一定的方法進(jìn)行可靠性設(shè)計。我們常用的可靠性方法主要是：可靠性分配、可靠性預(yù)測、故障模式致命度分析。
2.1、可靠性分配
根據(jù)展品使用者對展品提出的要求，對展品的整體組成部分或模塊提出相應(yīng)的可靠性指標(biāo)，然后將可靠性指標(biāo)逐級逐層向下進(jìn)行分配直至元器件或零部件。例如“問天劇場”這件大型展品應(yīng)對它的各級組成部分升降執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、多媒體機(jī)構(gòu)、效果表現(xiàn)部件等進(jìn)行可靠性分配。
2.2、可靠性預(yù)測
根據(jù)元器件或部件的可能出現(xiàn)的故障和產(chǎn)品設(shè)計時所采用的數(shù)量和使用條件，對展品的可靠性進(jìn)行估計，特別重視對重要部件的可靠性預(yù)測。
2.3、故障模式致命度分析
把展品分成若干個組成部分，如果發(fā)生故障首先分析它屬于哪種故障模式;然后展品的各阻成部分如果發(fā)生故障模式，對整個系統(tǒng)會有什么作用;對這些模式進(jìn)行性與量的考量;最后是對系統(tǒng)有致命性的或重要影響的故障模式考慮解決方案。例如“機(jī)器人舞臺”中的電源是對整個展品行供電，它的損壞影響整個展品，因此必須對它進(jìn)行強(qiáng)化。如有必要可備雙電源等冗余設(shè)計以提高可靠性。
2.4、環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計
設(shè)計都必須要考慮到展品所處環(huán)鏡，并進(jìn)行設(shè)計保障，如有必要應(yīng)行相關(guān)項目測試。例如我館曾引某單位制作的“靜電碰碰球”因未能考慮到南方空氣潮濕，所以效果一直不好并且無法解決長時間故障，最后只能退貨。一般來說，展品應(yīng)考慮所處環(huán)境的基本要求如溫度、濕度、機(jī)械振動、電源穩(wěn)定性等;有的展品以后安裝的位置比較特殊必須要考慮特殊要求如磁場、噪音干擾、機(jī)械沖擊、開關(guān)電、電源拉偏、鹽霧、淋雨、重濕、高低溫交變、高低濕交變，塵砂等或其它的具體項目。
3、展品使用可靠性
展品使用可靠性是指展品設(shè)計時應(yīng)從使用者角度考慮使用展品各種情況，以及使用展品發(fā)生各種可能故障的原因，從而在設(shè)計時加以解決。一件展品最終的使用者是觀眾。觀眾與一般的工廠和實驗室的專業(yè)操作人員不同，他們可能素質(zhì)參差不齊、接觸展品過程可能很短、沒有經(jīng)過系統(tǒng)的操作培訓(xùn)、當(dāng)時的心情也是很重要因素等等。所以展品設(shè)計者應(yīng)該從觀眾心理和操作特點角度出發(fā)考慮觀眾對展品的感知、認(rèn)識、操作，從而降低觀眾因操作而造成展品的損壞。一般來說在設(shè)計展品時應(yīng)考慮到以下一些基本原則。
3.1、展品形象應(yīng)能吸引觀眾、演示效果好
觀眾第一眼看見的不是展品所告知他們的科學(xué)原理，而應(yīng)該是外形。所以，如果一件展品設(shè)計主題鮮明、造型可愛就會讓觀眾，特別是小朋友接受甚至是喜歡，這樣他們會仔細(xì)操作。另外展品演示效果要好。如果展品演示效果不好的話，會讓先動手操作展品卻等不到演示好效果的觀眾失望甚至是憤怒。這樣會增加觀眾非正常使用展品并造成展品的損壞。
3.2、展品功能設(shè)計要妥當(dāng)
現(xiàn)在科技館展品功能選擇不妥當(dāng)，有的甚至直接引進(jìn)了一些設(shè)備簡單改造就做為展品使用，例如“汽車模擬駕駛”是直接引入駕校的培訓(xùn)設(shè)備。但這類設(shè)備有共同特點：(1)使用對象是受過一定培訓(xùn)的人，例如學(xué)駕駛的學(xué)員;(2)功能多、操作復(fù)雜。經(jīng)過我館調(diào)查，對于“汽車模擬駕駛”之類的展品，87%觀眾沒有也不想經(jīng)過這些復(fù)雜的駕駛培訓(xùn)，他們到科技館只想簡單體驗開車的感覺。因此過多的功能、復(fù)雜的操作不僅會讓觀眾誤操作而且會因厭煩增大損壞的概率。
3.3展品易于使用
觀眾希望能在很很短的時間內(nèi)了解一件展品的操作，然后就盡快動手操作。而現(xiàn)在一般的科技館，只是讓觀眾通過枯燥繁雜的文字說明詞來了解展品操作，這樣其實不利于他們快速了解展品并進(jìn)行操作。不熟悉展品操作自然易損壞展品。對于說明詞應(yīng)要求簡明厄要、活潑生動，如有可能可通過漫畫多媒體等活潑形式來表達(dá)，這樣不僅可以傳達(dá)大量的信息而且易于讓觀眾特別是小朋友接受。
3.4、展品的自我保護(hù)措施
由于觀眾可能因客觀或主觀因素沒有按操作流程操作展品，或展品連續(xù)高強(qiáng)度運行或是展品內(nèi)部某零部件損壞等產(chǎn)生工作異常，如不加限制會造成展品損壞甚至是人身危險，所以要求對展品進(jìn)行自我保護(hù)措施。例如間隔運行保護(hù)、過載保護(hù)、高溫保護(hù)、限流限壓及其它的異常保護(hù)等，如有必要展品應(yīng)停機(jī)保護(hù)。
4、展品展廳設(shè)計的維修可靠性
展品在使用過程中有可能因本身或觀眾操作不當(dāng)引起故障，必須在設(shè)計時考慮從多方面研究措施能對這些故障進(jìn)行快速處理。這些方面主要包括資料齊全、模塊化結(jié)構(gòu)、維修過程便利性、備品備件維修工具、輔助故障診斷等。
4.1、展品的資料要齊全
現(xiàn)在展品制作單位隨設(shè)備的資料一般來說并不齊全，這給維修工作開展帶來了非常大的麻煩。一般來說，如果要快速了解展品并維修，一些基本的資料是必須要有的。這些資料主要包括：展品使用手冊、展品維修手冊、保養(yǎng)手冊、展品結(jié)構(gòu)圖、接口圖、布線圖、易損件、重要部件型號參數(shù)表等。特別是展品維修手冊內(nèi)容應(yīng)該包括展品拆卸和安裝步驟、重點步驟的圖示、重點步驟的要點、每一步涉及零件的安裝、檢測參數(shù)如扭矩、角度、阻值等、常見故障的模式和解決方案參考，對于有ECU(中央處理單元)的故障碼寄存器的設(shè)備，應(yīng)配有故障碼索引表以便對故障碼進(jìn)行查閱。
4.2、展品設(shè)計應(yīng)采用塊化結(jié)構(gòu)和采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件
現(xiàn)在展品作為一件越來越復(fù)雜的設(shè)備應(yīng)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計思想。就維修角度而言，如果采用模塊化設(shè)計思想進(jìn)行展品設(shè)計的話，如果展品一旦發(fā)生故障就能快速對故障進(jìn)行檢查、定位、分離等，如有現(xiàn)有可替換的部件，則可以直接替換。采用標(biāo)準(zhǔn)化零部件在展品發(fā)生故障需要更換時，可以在市場采購到所需零部件而不需要從廠家定購，從而不耽誤維修時間。
4.3、完善展品的標(biāo)識提示系統(tǒng)
在維修展品過程中需要對展品進(jìn)行拆卸安裝、或在模塊中對故障進(jìn)行檢測。對很多參數(shù)如零件安裝高度、安裝方向、配對的零件、配合間隙、螺釘扭矩、電阻、電感、數(shù)據(jù)流、注意事項和其它的一些主要參數(shù)應(yīng)在零部件和接口上或附近進(jìn)行標(biāo)識，在展品重要部位應(yīng)配有圖表，如接線圖等。這樣在現(xiàn)場維修時能快速進(jìn)行故障診斷和拆裝，大大提高了維修效率。
4.4、隨展品備件、工具應(yīng)齊全
對于廠家交付科技館展品應(yīng)配備有備件并附有清單，例如在“動量守恒”這件展品應(yīng)配備有幾套鋼絲和一套吊球組件。在發(fā)生故障時可以快速更換。展品應(yīng)配備有常用和專用工具，常用工具一般作調(diào)整用，而專用工具則是適用于拆卸專用的零部件。這些備件和工具特別是專用工具可以在展品內(nèi)，以便發(fā)生故障時能找到零件工具快速解決。
5、結(jié)束語
如何能確?？萍拣^展品可靠工作而不出故障或出故障能快速維修解決，對科技館設(shè)計來說就顯得非常重要，因此必須根據(jù)展品本身特點，結(jié)合經(jīng)典可靠性理論進(jìn)行細(xì)致分析、計算不斷總結(jié)，不斷豐富科技館展品可靠性理論，為科技館事業(yè)發(fā)展做貢獻(xiàn)。
