400多公里長(zhǎng)、幾十公里寬的星際母艦，內(nèi)含生態(tài)圈等星際航行的炫酷元素。這是近日出現(xiàn)在第七屆全國(guó)3D大賽上的一件“高大上”的設(shè)計(jì)作品。
然而，隨著賽事對(duì)作品實(shí)用性與產(chǎn)業(yè)化可行性的愈發(fā)關(guān)注，這種“高大上”卻有些“假大空”的3D設(shè)計(jì)作品逐漸難以獲得評(píng)委們的認(rèn)可，反而是腳踏實(shí)地、來源于生活的小創(chuàng)新卻引發(fā)了專家的關(guān)注。
不接地氣“高大上”
全國(guó)3D大賽自2008年啟動(dòng)以來，參賽高校連續(xù)多屆超過600所，參賽企業(yè)超過1000家，初賽參賽人數(shù)突破100萬人。
在近百萬的參賽選手中，不乏有懷揣夢(mèng)想者帶著以航母、飛機(jī)、機(jī)器人為主題的設(shè)計(jì)來到?jīng)Q賽現(xiàn)場(chǎng)。
在答辯現(xiàn)場(chǎng)，記者就看到這樣一款可愛的“空中飛魚”。
這款無人運(yùn)輸平臺(tái)不僅可以在空中旅游觀光，還能進(jìn)行軍事偵察和復(fù)雜地形勘察。
來自南昌航空大學(xué)的參賽選手更列舉了中國(guó)民航局的數(shù)據(jù)：2015年，中國(guó)大陸地區(qū)將開放1000米以下領(lǐng)空，2020年左右開放3000米以下領(lǐng)空，通用航空將迎來大發(fā)展時(shí)期，通用飛行器特別是類似“飛魚”的多功能飛行器的需求量將會(huì)大增。
理念雖然很“高大上”，但在實(shí)際的設(shè)計(jì)執(zhí)行中，選手卻被飛行器整體架構(gòu)的復(fù)雜性難住了。
“要求本科生甚至研究生設(shè)計(jì)得非常完美是不可能的，能在一個(gè)整機(jī)中做出某個(gè)裝置的局部創(chuàng)新就足夠了。”上海交通大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械工程學(xué)院博士后劉永輝表示，“因此選手應(yīng)該從專業(yè)和實(shí)際需求出發(fā)找選題，只要有一兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)就不錯(cuò)了。”
另一款想法獨(dú)特的“腳踏健身器洗衣機(jī)”則將洗衣機(jī)與健身器材巧妙地結(jié)合在一起。不喜歡做家務(wù)的丈夫們可以踩動(dòng)踏板帶動(dòng)洗衣機(jī)，為妻子分擔(dān)洗衣的家務(wù)。
想法雖然讓評(píng)委眼前一亮，卻沒有考慮到實(shí)際操作中的設(shè)計(jì)問題。
“你有沒有考慮到洗衣機(jī)機(jī)身過寬，會(huì)讓蹬車的人無法踩動(dòng)踏板？”山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院院長(zhǎng)張建中一針見血地指出了設(shè)計(jì)存在的硬傷。
在一款名為“火線戰(zhàn)神”的排爆機(jī)器人設(shè)計(jì)中，臂長(zhǎng)3米、抓重10公斤的加長(zhǎng)型機(jī)械手臂也被來自產(chǎn)業(yè)一線的評(píng)委、天津智通機(jī)器人有限公司總工程師齊立哲指出沒有考慮到重心的問題，很可能會(huì)在抓重后“翻跟斗”。
“3D設(shè)計(jì)作品不能拍腦袋想象。”西北工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)研究所所長(zhǎng)余隋懷表示。
取之生活 用之生活
其實(shí)，在今年的全國(guó)3D大賽中也涌現(xiàn)出一批“腳踏實(shí)地”的設(shè)計(jì)作品。
作為一個(gè)紡織生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)每年對(duì)紡織品的生產(chǎn)原料，如棉、毛、絲、麻等天然纖維和不可再生資源——石化產(chǎn)品的消耗非常巨大，而大部分紡織品在幾年之后就會(huì)變成廢舊紡織品被處理掉。
天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“數(shù)字化開松鋪網(wǎng)聯(lián)合機(jī)”就考慮到了對(duì)廢舊紡織品的綜合利用。
作為鋪網(wǎng)工藝的前一道工序，數(shù)字化開松鋪網(wǎng)聯(lián)合機(jī)將廢舊纖維原料進(jìn)行撕扯、松解，然后通過風(fēng)機(jī)進(jìn)行梳理輸送，實(shí)現(xiàn)了將廢舊紡織品變?yōu)樵偕扌醯墓δ�。由喂棉機(jī)輸出的棉也可作為半成品，如農(nóng)用保溫棉被等要求不高的紡織品，或進(jìn)入下一道工序做深層加工。這項(xiàng)技術(shù)不僅可以有效補(bǔ)充我國(guó)紡織行業(yè)的原料供給，還可以節(jié)約用地，減少環(huán)境污染。
其實(shí)，全國(guó)3D大賽考察的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是工業(yè)與工程設(shè)計(jì)的連貫性。從實(shí)際需求、設(shè)計(jì)概念、市場(chǎng)調(diào)研到造型設(shè)計(jì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、樣機(jī)環(huán)環(huán)相扣，十分考驗(yàn)參賽選手的實(shí)際操作能力和解決問題的創(chuàng)新思維能力。
北京工業(yè)設(shè)計(jì)促進(jìn)中心經(jīng)理曹振旺就看好了北方民族大學(xué)參賽團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“多功能組合旋轉(zhuǎn)教學(xué)桌”。
傳統(tǒng)多媒體講臺(tái)體積龐大、功能單一、空間利用率低。這款作品的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，對(duì)其進(jìn)行了外形、結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)和功能的拓展。
作品將傳統(tǒng)多媒體講桌的缺點(diǎn)最小化，順應(yīng)現(xiàn)在的多媒體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，面向各種普通教室、多媒體教室，將中控、功放、電腦主機(jī)、展臺(tái)、音響、投影及一些教學(xué)設(shè)備以內(nèi)部齒輪傳動(dòng)的形式集合在講桌中。
這款多功能組合旋轉(zhuǎn)教學(xué)桌的外形采用橢圓柱形狀，蓋板為轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，以橢圓長(zhǎng)軸為分界線（分為前蓋、后蓋），開鎖后前蓋自動(dòng)彈起，以橢圓中心為軸線旋轉(zhuǎn)至后蓋位置與之重合，通過內(nèi)部傳動(dòng)同步帶動(dòng)前擋板下移，節(jié)省空間并增大了操作空間。
操作臺(tái)位于蓋板下，采用橢圓滑軌裝置，滑軌上的四個(gè)固定板分別放置電腦等教學(xué)設(shè)備，可拆卸更換設(shè)備。教學(xué)儀器分布在滑軌上，可自由旋轉(zhuǎn)，調(diào)至合適位置。
“他們用最簡(jiǎn)單的方式，體現(xiàn)出了別人沒想到的設(shè)計(jì)，這種比較成熟的設(shè)計(jì)可以直接投產(chǎn)使用。”曹振旺表示。
實(shí)戰(zhàn)磨功底
對(duì)各大院校的學(xué)生來說，3D設(shè)計(jì)是一門“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人”的手藝。在學(xué)校學(xué)習(xí)到的3D設(shè)計(jì)理論，不僅無法讓學(xué)生深入了解市場(chǎng)和企業(yè)的需求，而且也難以滿足對(duì)三維技術(shù)功底和解決實(shí)際問題思維能力的考驗(yàn)。
在競(jìng)賽中，齊立哲就為一款名為“輪斗式挖掘機(jī)”的作品指出了設(shè)計(jì)上的問題。
雙輪、多鏟的設(shè)計(jì)雖然看起來十分過癮，但實(shí)際卻存在很多問題。“如果鏟子比軌道低是輸不進(jìn)東西的”，齊立哲根據(jù)自身的一線設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)提出了這個(gè)問題。
問題雖然微小，但真到實(shí)戰(zhàn)中，可能就會(huì)影響整臺(tái)挖掘機(jī)的使用。而這是象牙塔中的學(xué)生所考慮不到的。
齊齊哈爾大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院常務(wù)副院長(zhǎng)王世剛等評(píng)委也紛紛提出了挖掘機(jī)“大斗有沒有旋轉(zhuǎn)動(dòng)能”“采用何種馬達(dá)”等問題，與參賽團(tuán)隊(duì)一起，進(jìn)行了設(shè)計(jì)思路的進(jìn)一步改良。
通過全國(guó)3D大賽等實(shí)戰(zhàn)賽事的歷練，學(xué)習(xí)3D設(shè)計(jì)的學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸到實(shí)際的設(shè)計(jì)問題和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，不僅釋放出學(xué)生豐富的實(shí)戰(zhàn)能力、想象能力和創(chuàng)新能力，也為3D產(chǎn)業(yè)未來的人才儲(chǔ)備打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“這恰恰是三維技術(shù)作為創(chuàng)新和顛覆性技術(shù)所發(fā)揮出的一個(gè)非常強(qiáng)有力的作用。同時(shí)，通過這個(gè)競(jìng)賽，也使得政府、學(xué)校和企業(yè)更好的協(xié)作和共同發(fā)展。”中國(guó)航天科技集團(tuán)總工程師、全國(guó)3D大賽組委會(huì)執(zhí)行主任楊海成向《科學(xué)新聞》記者表示。3D設(shè)計(jì)技術(shù)代表了新一代的數(shù)字革命，與當(dāng)今最火的3D打印技術(shù)相融合，又構(gòu)成了改變工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的新方式，也將會(huì)改變工業(yè)產(chǎn)品制造和未來的服務(wù)方式。
“我認(rèn)為3D技術(shù)在中國(guó)未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，在中國(guó)從制造大國(guó)向創(chuàng)造大國(guó)的轉(zhuǎn)變中，必將發(fā)揮越來越重要的作用。”楊海成最后表示。■