400多公里長、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3D大賽上的一件“高大上”的設(shè)計作品。
然而，隨著賽事對作品實用性與產(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)計作品逐漸難以獲得評委們的認(rèn)可，反而是腳踏實地、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3D大賽自2008年啟動以來，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，不乏有懷揣夢想者帶著以航母、飛機、機器人為主題的設(shè)計來到?jīng)Q賽現(xiàn)場。
在答辯現(xiàn)場，記者就看到這樣一款可愛的“空中飛魚”。
這款無人運輸平臺不僅可以在空中旅游觀光，還能進行軍事偵察和復(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民航局的數(shù)據(jù)：2015年，中國大陸地區(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大增。
理念雖然很“高大上”，但在實際的設(shè)計執(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)計得非常完美是不可能的，能在一個整機中做出某個裝置的局部創(chuàng)新就足夠了。”上海交通大學(xué)動力與機械工程學(xué)院博士后劉永輝表示，“因此選手應(yīng)該從專業(yè)和實際需求出發(fā)找選題，只要有一兩個創(chuàng)新點就不錯了。”
另一款想法獨特的“腳踏健身器洗衣機”則將洗衣機與健身器材巧妙地結(jié)合在一起。不喜歡做家務(wù)的丈夫們可以踩動踏板帶動洗衣機，為妻子分擔(dān)洗衣的家務(wù)。
想法雖然讓評委眼前一亮，卻沒有考慮到實際操作中的設(shè)計問題。
“你有沒有考慮到洗衣機機身過寬，會讓蹬車的人無法踩動踏板？”山東科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院院長張建中一針見血地指出了設(shè)計存在的硬傷。
在一款名為“火線戰(zhàn)神”的排爆機器人設(shè)計中，臂長3米、抓重10公斤的加長型機械手臂也被來自產(chǎn)業(yè)一線的評委、天津智通機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，很可能會在抓重后“翻跟斗”。
“3D設(shè)計作品不能拍腦袋想象。”西北工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計研究所所長余隋懷表示。
取之生活 用之生活
其實，在今年的全國3D大賽中也涌現(xiàn)出一批“腳踏實地”的設(shè)計作品。
作為一個紡織生產(chǎn)和消費大國，我國每年對紡織品的生產(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變成廢舊紡織品被處理掉。
天津工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院團隊設(shè)計的“數(shù)字化開松鋪網(wǎng)聯(lián)合機”就考慮到了對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)合機將廢舊纖維原料進行撕扯、松解，然后通過風(fēng)機進行梳理輸送，實現(xiàn)了將廢舊紡織品變?yōu)樵偕扌醯墓δ�。由喂棉機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，或進入下一道工序做深層加工。這項技術(shù)不僅可以有效補充我國紡織行業(yè)的原料供給，還可以節(jié)約用地，減少環(huán)境污染。
其實，全國3D大賽考察的一項重要內(nèi)容就是工業(yè)與工程設(shè)計的連貫性。從實際需求、設(shè)計概念、市場調(diào)研到造型設(shè)計、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、樣機環(huán)環(huán)相扣，十分考驗參賽選手的實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)計促進中心經(jīng)理曹振旺就看好了北方民族大學(xué)參賽團隊設(shè)計的“多功能組合旋轉(zhuǎn)教學(xué)桌”。
傳統(tǒng)多媒體講臺體積龐大、功能單一、空間利用率低。這款作品的設(shè)計團隊根據(jù)市場調(diào)研，對其進行了外形、結(jié)構(gòu)上的改進和功能的拓展。
作品將傳統(tǒng)多媒體講桌的缺點最小化，順應(yīng)現(xiàn)在的多媒體技術(shù)發(fā)展趨勢，面向各種普通教室、多媒體教室，將中控、功放、電腦主機、展臺、音響、投影及一些教學(xué)設(shè)備以內(nèi)部齒輪傳動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)動結(jié)構(gòu)，以橢圓長軸為分界線（分為前蓋、后蓋），開鎖后前蓋自動彈起，以橢圓中心為軸線旋轉(zhuǎn)至后蓋位置與之重合，通過內(nèi)部傳動同步帶動前擋板下移，節(jié)省空間并增大了操作空間。
操作臺位于蓋板下，采用橢圓滑軌裝置，滑軌上的四個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。
“他們用最簡單的方式，體現(xiàn)出了別人沒想到的設(shè)計，這種比較成熟的設(shè)計可以直接投產(chǎn)使用。”曹振旺表示。
實戰(zhàn)磨功底
對各大院校的學(xué)生來說，3D設(shè)計是一門“師傅領(lǐng)進門，修行在個人”的手藝。在學(xué)校學(xué)習(xí)到的3D設(shè)計理論，不僅無法讓學(xué)生深入了解市場和企業(yè)的需求，而且也難以滿足對三維技術(shù)功底和解決實際問題思維能力的考驗。
在競賽中，齊立哲就為一款名為“輪斗式挖掘機”的作品指出了設(shè)計上的問題。
雙輪、多鏟的設(shè)計雖然看起來十分過癮，但實際卻存在很多問題。“如果鏟子比軌道低是輸不進東西的”，齊立哲根據(jù)自身的一線設(shè)計經(jīng)驗提出了這個問題。
問題雖然微小，但真到實戰(zhàn)中，可能就會影響整臺挖掘機的使用。而這是象牙塔中的學(xué)生所考慮不到的。
齊齊哈爾大學(xué)機電工程學(xué)院常務(wù)副院長王世剛等評委也紛紛提出了挖掘機“大斗有沒有旋轉(zhuǎn)動能”“采用何種馬達”等問題，與參賽團隊一起，進行了設(shè)計思路的進一步改良。
通過全國3D大賽等實戰(zhàn)賽事的歷練，學(xué)習(xí)3D設(shè)計的學(xué)生有機會接觸到實際的設(shè)計問題和設(shè)計經(jīng)驗，不僅釋放出學(xué)生豐富的實戰(zhàn)能力、想象能力和創(chuàng)新能力，也為3D產(chǎn)業(yè)未來的人才儲備打下了堅實的基礎(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)揮出的一個非常強有力的作用。同時，通過這個競賽，也使得政府、學(xué)校和企業(yè)更好的協(xié)作和共同發(fā)展。”中國航天科技集團總工程師、全國3D大賽組委會執(zhí)行主任楊海成向《科學(xué)新聞》記者表示。3D設(shè)計技術(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)計的新方式，也將會改變工業(yè)產(chǎn)品制造和未來的服務(wù)方式。
“我認(rèn)為3D技術(shù)在中國未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，在中國從制造大國向創(chuàng)造大國的轉(zhuǎn)變中，必將發(fā)揮越來越重要的作用。”楊海成最后表示�！�