400多公里長、幾十公里寬的星際母艦，內含生態圈等星際航行的炫酷元素。這是近日出現在第七屆全國3D大賽上的一件“高大上”的設計作品。
然而，隨著賽事對作品實用性與產業化可行性的愈發關注，這種“高大上”卻有些“假大空”的3D設計作品逐漸難以獲得評委們的認可，反而是腳踏實地、來源于生活的小創新卻引發了專家的關注。
不接地氣“高大上”
全國3D大賽自2008年啟動以來，參賽高校連續多屆超過600所，參賽企業超過1000家，初賽參賽人數突破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、機器人為主題的設計來到決賽現場。
在答辯現場，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雜地形勘察。
來自南昌航空大學的參賽選手更列舉了中國民航局的數據：2015年，中國大陸地區將開放1000米以下領空，2020年左右開放3000米以下領空，通用航空將迎來大發展時期，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”，但在實際的設計執行中，選手卻被飛行器整體架構的復雜性難住了。
“要求本科生甚至研究生設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新就足夠了。”上海交通大學動力與機械工程學院博士后劉永輝表示，“因此選手應該從專業和實際需求出發找選題，只要有一兩個創新點就不錯了。”
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合在一起。不喜歡做家務的丈夫們可以踩動踏板帶動洗衣機，為妻子分擔洗衣的家務。
想法雖然讓評委眼前一亮，卻沒有考慮到實際操作中的設計問題。
“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？”山東科技大學機械電子工程學院院長張建中一針見血地指出了設計存在的硬傷。
在一款名為“火線戰神”的排爆機器人設計中，臂長3米、抓重10公斤的加長型機械手臂也被來自產業一線的評委、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設計作品不能拍腦袋想象。”西北工業大學工業設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大賽中也涌現出一批“腳踏實地”的設計作品。
作為一個紡織生產和消費大國，我國每年對紡織品的生產原料，如棉、毛、絲、麻等天然纖維和不可再生資源——石化產品的消耗非常巨大，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。
天津工業大學機械工程學院團隊設計的“數字化開松鋪網聯合機”就考慮到了對廢舊紡織品的綜合利用。
作為鋪網工藝的前一道工序，數字化開松鋪網聯合機將廢舊纖維原料進行撕扯、松解，然后通過風機進行梳理輸送，實現了將廢舊紡織品變為再生棉絮的功能。由喂棉機輸出的棉也可作為半成品，如農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。這項技術不僅可以有效補充我國紡織行業的原料供給，還可以節約用地，減少環境污染。
其實，全國3D大賽考察的一項重要內容就是工業與工程設計的連貫性。從實際需求、設計概念、市場調研到造型設計、內部結構、樣機環環相扣，十分考驗參賽選手的實際操作能力和解決問題的創新思維能力。
北京工業設計促進中心經理曹振旺就看好了北方民族大學參賽團隊設計的“多功能組合旋轉教學桌”。
傳統多媒體講臺體積龐大、功能單一、空間利用率低。這款作品的設計團隊根據市場調研，對其進行了外形、結構上的改進和功能的拓展。
作品將傳統多媒體講桌的缺點最小化，順應現在的多媒體技術發展趨勢，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、投影及一些教學設備以內部齒輪傳動的形式集合在講桌中。
這款多功能組合旋轉教學桌的外形采用橢圓柱形狀，蓋板為轉動結構，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至后蓋位置與之重合，通過內部傳動同步帶動前擋板下移，節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設備，可拆卸更換設備。教學儀器分布在滑軌上，可自由旋轉，調至合適位置。
“他們用最簡單的方式，體現出了別人沒想到的設計，這種比較成熟的設計可以直接投產使用。”曹振旺表示。
實戰磨功底
對各大院校的學生來說，3D設計是一門“師傅領進門，修行在個人”的手藝。在學校學習到的3D設計理論，不僅無法讓學生深入了解市場和企業的需求，而且也難以滿足對三維技術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”的作品指出了設計上的問題。
雙輪、多鏟的設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”，齊立哲根據自身的一線設計經驗提出了這個問題。
問題雖然微小，但真到實戰中，可能就會影響整臺挖掘機的使用。而這是象牙塔中的學生所考慮不到的。
齊齊哈爾大學機電工程學院常務副院長王世剛等評委也紛紛提出了挖掘機“大斗有沒有旋轉動能”“采用何種馬達”等問題，與參賽團隊一起，進行了設計思路的進一步改良。
通過全國3D大賽等實戰賽事的歷練，學習3D設計的學生有機會接觸到實際的設計問題和設計經驗，不僅釋放出學生豐富的實戰能力、想象能力和創新能力，也為3D產業未來的人才儲備打下了堅實的基礎。
“這恰恰是三維技術作為創新和顛覆性技術所發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、學校和企業更好的協作和共同發展。”中國航天科技集團總工程師、全國3D大賽組委會執行主任楊海成向《科學新聞》記者表示。3D設計技術代表了新一代的數字革命，與當今最火的3D打印技術相融合，又構成了改變工業產品設計的新方式，也將會改變工業產品制造和未來的服務方式。
“我認為3D技術在中國未來的產業發展中，在中國從制造大國向創造大國的轉變中，必將發揮越來越重要的作用。”楊海成最后表示。■