科技館展品怎么設(shè)計(jì)？隨著科技的高速發(fā)展，科技館的數(shù)量也越來(lái)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(huì)隨之增加。所以我們?cè)诮ㄔO(shè)科技館的同時(shí)一定要遵循科技館設(shè)計(jì)規(guī)范特定的設(shè)計(jì)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(duì)科技館設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)就顯得非常重要，這也正是當(dāng)今所需解決的問(wèn)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(shí)間內(nèi)、無(wú)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(dòng)和科技館活動(dòng)的開(kāi)展;保障科技館社會(huì)職能的實(shí)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(jì)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(lái)進(jìn)行：可靠性的設(shè)計(jì)、可靠性測(cè)試和可靠性保持?？煽啃栽O(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)階段考慮展品整個(gè)生命期中可能出現(xiàn)的各種可靠性問(wèn)題，而采可靠性分析、按照一定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)來(lái)保證展品可靠性;可靠性測(cè)試是在展品研發(fā)過(guò)程中，對(duì)關(guān)鍵和主要的零部件進(jìn)行測(cè)試或展品樣品制成后進(jìn)行各種測(cè)試，以確定其在實(shí)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(jì)指標(biāo)從加工工藝、原材料零部件采購(gòu)等實(shí)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(jì)可靠性

展品設(shè)計(jì)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(mǎn)足給定的可靠性指標(biāo)的一種設(shè)計(jì)方法。同“可靠性設(shè)計(jì)”這個(gè)概念不同，“設(shè)計(jì)可靠性”強(qiáng)調(diào)是展品生命期中設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)和要求，而“可靠性設(shè)計(jì)”強(qiáng)調(diào)展品整個(gè)生命期中可靠性問(wèn)題的研究。設(shè)計(jì)可靠性不僅能反映展品零部件質(zhì)量，而且是整個(gè)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(jì)時(shí)要按一定的方法進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。我們常用的可靠性方法主要是：可靠性分配、可靠性預(yù)測(cè)、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(duì)展品提出的要求，對(duì)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(jí)逐層向下進(jìn)行分配直至元器件或零部件。例如“問(wèn)天劇場(chǎng)”這件大型展品應(yīng)對(duì)它的各級(jí)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(cè)

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(jì)時(shí)所采用的數(shù)量和使用條件，對(duì)展品的可靠性進(jìn)行估計(jì)，特別重視對(duì)重要部件的可靠性預(yù)測(cè)。

2.3、故障模式致命度分析

把展品分成若干個(gè)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(duì)整個(gè)系統(tǒng)會(huì)有什么作用;對(duì)這些模式進(jìn)行性與量的考量;最后是對(duì)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(tái)”中的電源是對(duì)整個(gè)展品行供電，它的損壞影響整個(gè)展品，因此必須對(duì)它進(jìn)行強(qiáng)化。如有必要可備雙電源等冗余設(shè)計(jì)以提高可靠性。

2.4、環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)都必須要考慮到展品所處環(huán)鏡，并進(jìn)行設(shè)計(jì)保障，如有必要應(yīng)行相關(guān)項(xiàng)目測(cè)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(wú)法解決長(zhǎng)時(shí)間故障，最后只能退貨。一般來(lái)說(shuō)，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(dòng)、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(chǎng)、噪音干擾、機(jī)械沖擊、開(kāi)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(xiàng)目。

3、展品使用可靠性

展品使用可靠性是指展品設(shè)計(jì)時(shí)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(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)室的專(zhuān)業(yè)操作人員不同，他們可能素質(zhì)參差不齊、接觸展品過(guò)程可能很短、沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的操作培訓(xùn)、當(dāng)時(shí)的心情也是很重要因素等等。所以展品設(shè)計(jì)者應(yīng)該從觀眾心理和操作特點(diǎn)角度出發(fā)考慮觀眾對(duì)展品的感知、認(rèn)識(shí)、操作，從而降低觀眾因操作而造成展品的損壞。一般來(lái)說(shuō)在設(shè)計(jì)展品時(shí)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(jiàn)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(jì)主題鮮明、造型可愛(ài)就會(huì)讓觀眾，特別是小朋友接受甚至是喜歡，這樣他們會(huì)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(huà)，會(huì)讓先動(dòng)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(huì)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(jì)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(jiǎn)單改造就做為展品使用，例如“汽車(chē)模擬駕駛”是直接引入駕校的培訓(xùn)設(shè)備。但這類(lèi)設(shè)備有共同特點(diǎn)：(1)使用對(duì)象是受過(guò)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(guò)我館調(diào)查，對(duì)于“汽車(chē)模擬駕駛”之類(lèi)的展品，87%觀眾沒(méi)有也不想經(jīng)過(guò)這些復(fù)雜的駕駛培訓(xùn)，他們到科技館只想簡(jiǎn)單體驗(yàn)開(kāi)車(chē)的感覺(jué)。因此過(guò)多的功能、復(fù)雜的操作不僅會(huì)讓觀眾誤操作而且會(huì)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(shí)間內(nèi)了解一件展品的操作，然后就盡快動(dòng)手操作。而現(xiàn)在一般的科技館，只是讓觀眾通過(guò)枯燥繁雜的文字說(shuō)明詞來(lái)了解展品操作，這樣其實(shí)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(duì)于說(shuō)明詞應(yīng)要求簡(jiǎn)明厄要、活潑生動(dòng)，如有可能可通過(guò)漫畫(huà)多媒體等活潑形式來(lái)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(méi)有按操作流程操作展品，或展品連續(xù)高強(qiáng)度運(yùn)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(huì)造成展品損壞甚至是人身危險(xiǎn)，所以要求對(duì)展品進(jìn)行自我保護(hù)措施。例如間隔運(yùn)行保護(hù)、過(guò)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(jì)的維修可靠性

展品在使用過(guò)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(jì)時(shí)考慮從多方面研究措施能對(duì)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(guò)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(lái)說(shuō)并不齊全，這給維修工作開(kāi)展帶來(lái)了非常大的麻煩。一般來(lái)說(shuō)，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(cè)、展品維修手冊(cè)、保養(yǎng)手冊(cè)、展品結(jié)構(gòu)圖、接口圖、布線圖、易損件、重要部件型號(hào)參數(shù)表等。特別是展品維修手冊(cè)內(nèi)容應(yīng)該包括展品拆卸和安裝步驟、重點(diǎn)步驟的圖示、重點(diǎn)步驟的要點(diǎn)、每一步涉及零件的安裝、檢測(cè)參數(shù)如扭矩、角度、阻值等、常見(jiàn)故障的模式和解決方案參考，對(duì)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(duì)故障碼進(jìn)行查閱。

4.2、展品設(shè)計(jì)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(lái)越復(fù)雜的設(shè)備應(yīng)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想。就維修角度而言，如果采用模塊化設(shè)計(jì)思想進(jìn)行展品設(shè)計(jì)的話(huà)，如果展品一旦發(fā)生故障就能快速對(duì)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(shí)，可以在市場(chǎng)采購(gòu)到所需零部件而不需要從廠家定購(gòu)，從而不耽誤維修時(shí)間。

4.3、完善展品的標(biāo)識(shí)提示系統(tǒng)

在維修展品過(guò)程中需要對(duì)展品進(jìn)行拆卸安裝、或在模塊中對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)很多參數(shù)如零件安裝高度、安裝方向、配對(duì)的零件、配合間隙、螺釘扭矩、電阻、電感、數(shù)據(jù)流、注意事項(xiàng)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(shí)，在展品重要部位應(yīng)配有圖表，如接線圖等。這樣在現(xiàn)場(chǎng)維修時(shí)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(duì)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(dòng)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(shí)可以快速更換。展品應(yīng)配備有常用和專(zhuān)用工具，常用工具一般作調(diào)整用，而專(zhuān)用工具則是適用于拆卸專(zhuān)用的零部件。這些備件和工具特別是專(zhuān)用工具可以在展品內(nèi)，以便發(fā)生故障時(shí)能找到零件工具快速解決。

5、結(jié)束語(yǔ)

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(duì)科技館設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)就顯得非常重要，因此必須根據(jù)展品本身特點(diǎn)，結(jié)合經(jīng)典可靠性理論進(jìn)行細(xì)致分析、計(jì)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)。