董兵兵
(廣東理工學(xué)院工業(yè)自動(dòng)化系,廣東 肇慶526114)
隨著全球科技變革深入推進(jìn),人工智能(Artificial Intelligence)技術(shù)已滲透到了制造、家居、金融、交通、安防、醫(yī)療、物流等各行各業(yè)。據(jù)預(yù)測(cè),2020年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)4000億元,至2025年,全球范圍內(nèi)人工智能產(chǎn)業(yè)收入的年均復(fù)合增長(zhǎng)率將大幅提升,達(dá)到57%以上[1]?!吨袊?guó)制造2025》是我國(guó)實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo),在此新的戰(zhàn)略發(fā)展背景下,提升人才服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力是人才培養(yǎng)的首要任務(wù)。兒童是祖國(guó)的未來(lái),玩具是兒童成長(zhǎng)過(guò)程中不可或缺的親密伙伴。然而,由于各種原因,市場(chǎng)充斥著各種各樣的存在安全隱患的玩具,對(duì)兒童的健康和安全構(gòu)成了很大的威脅。
玩具是兒童學(xué)習(xí)成人世界、學(xué)習(xí)社會(huì)、學(xué)習(xí)自然的工具,在其成長(zhǎng)過(guò)程中起到重要啟蒙作用[2]。“中國(guó)制造2025”計(jì)劃中對(duì)玩具行業(yè)提出了強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí),著力保障安全;推進(jìn)綠色發(fā)展,提升產(chǎn)品品質(zhì);推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)完善,提高供給水平等要求[3]。強(qiáng)調(diào)提升玩具供給質(zhì)量和技術(shù)創(chuàng)新能力,倡導(dǎo)“工匠精神”,這就對(duì)玩具企業(yè)和玩具設(shè)計(jì)師提出了更高層次的要求。本文以兒童玩具的安全為出發(fā)點(diǎn),改善產(chǎn)品性能,優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,提高設(shè)計(jì)人員水平,為企業(yè)人機(jī)安全設(shè)計(jì)提供有針對(duì)性的建議,設(shè)計(jì)出符合兒童身心健康的玩具。
兒童玩具質(zhì)量安全一直以來(lái)是各國(guó)政府都十分重視的問(wèn)題,有的國(guó)家對(duì)其重視程度甚至與食品安全等同。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6675-2003[4]中4.1.6-4.1.9中對(duì)于邊緣、尖端、突出物和金屬絲和桿件對(duì)玩具的機(jī)械和物理性能只是規(guī)定兒童玩具不應(yīng)有可觸及的危險(xiǎn)性金屬或玻璃銳利邊緣、尖端、突出物和金屬絲和桿件,或者銳利的毛邊或溢邊。然而,目前國(guó)家玩具標(biāo)準(zhǔn)中,沒(méi)有針對(duì)陀螺、拉哨等旋轉(zhuǎn)玩具在高速旋轉(zhuǎn)和反復(fù)跌落、碰撞情況下的可靠性及銳邊作出針對(duì)性要求,而歐美的玩具標(biāo)準(zhǔn),以及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也均未對(duì)旋轉(zhuǎn)玩具做出特別要求。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的缺失,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的市場(chǎng)監(jiān)管方面存在不足。
(1)人工智能(Artificial Intelligence)是人類(lèi)科技高速發(fā)展的高科技產(chǎn)物,增強(qiáng)了人們認(rèn)識(shí)世界、適應(yīng)世界的能力,并且大大解放勞動(dòng)力,所以越來(lái)越多人們將注意力聚焦在了智能生產(chǎn)和智能制造上,而往往忽視了其本質(zhì)安全。
(2)近年來(lái)原材料的價(jià)格不斷上漲,國(guó)際貿(mào)易壁壘日益增多,玩具的利潤(rùn)空間不斷壓縮[5],部分企業(yè)為追求利益最大化,節(jié)約成本、偷工減料,采用劣質(zhì)材料,而導(dǎo)致生產(chǎn)不符合出口國(guó)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)要求的產(chǎn)品。
(3)出口玩具的企業(yè)生產(chǎn)能力不足,生產(chǎn)過(guò)程中缺乏安全意識(shí),尤其是設(shè)計(jì)不合理,造成很多結(jié)構(gòu)和質(zhì)量問(wèn)題。
(4)我國(guó)法律上對(duì)產(chǎn)品缺陷的類(lèi)型和認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有相關(guān)的規(guī)定,目前只將不符合強(qiáng)制性安全標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品認(rèn)定為存在缺陷,對(duì)安全標(biāo)準(zhǔn)以外的缺陷判定依據(jù)和具體判定過(guò)程尚無(wú)明確的規(guī)定。
(1)倡導(dǎo)綠色設(shè)計(jì),注重環(huán)保性。在選擇玩具材料時(shí),需要遵循環(huán)保國(guó)際安全生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)充分考慮材料的加工工藝與使用性能,不同環(huán)境下材料的力學(xué)特點(diǎn)等,設(shè)計(jì)出無(wú)污染、無(wú)毒害、耐摔打、耐磨的玩具,并優(yōu)先選用可再利用或循環(huán)的材料。
(2)合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。旋轉(zhuǎn)類(lèi)玩具在市場(chǎng)上大多被定義為機(jī)動(dòng)旋轉(zhuǎn)塑料玩具,而塑料玩具對(duì)結(jié)構(gòu)要求比較苛刻,在正常玩用期間以及濫用(跌落、彎曲、扭轉(zhuǎn)、傾翻等)和可靠性壽命測(cè)試后均不能有尖點(diǎn)、利邊、外殼爆裂、零部件脫落及功能喪失現(xiàn)象,簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提倡“簡(jiǎn)而美”的設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)兒童玩具時(shí),須采用物理結(jié)構(gòu)約束方法,如:在有硬質(zhì)直立的元件處應(yīng)設(shè)置保護(hù)元件,避免在跌倒時(shí)產(chǎn)生刺傷等傷害。兒童玩具的外部結(jié)構(gòu)要無(wú)尖角,多采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),減少玩具表面洞、眼的造型設(shè)計(jì),并確保零件之間的牢固性,防止因零件脫落而讓兒童意外吞食。
(3)情感化造型設(shè)計(jì)。玩具的設(shè)計(jì)應(yīng)改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念,在追求市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)利益和設(shè)計(jì)形式美的同時(shí),更應(yīng)該關(guān)注兒童的生理和心理安全問(wèn)題。設(shè)計(jì)采用墩實(shí)、稚拙的形態(tài),以圓渾,簡(jiǎn)潔為主,造型設(shè)計(jì)上應(yīng)符合兒童自然生長(zhǎng)的心理特點(diǎn),給人以溫馨、陽(yáng)光、積極向上的感受。功能上能有效啟發(fā)兒童智力、提高動(dòng)手能力等,并且禁止設(shè)計(jì)成食品模樣或帶有食品氣味的玩具,有效地降低兒童誤食等概率。
(1)采用聯(lián)合仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是一種高效節(jié)能的方法,能夠有效縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期,具有廣闊的應(yīng)用前景。運(yùn)用三維建模工具(如:Pro/Engineer、SoildWorks、UniGraphicNX)的立體造型和動(dòng)態(tài)仿真模塊可以讓設(shè)計(jì)者更快更好地理解并掌握玩具構(gòu)件的形狀和玩具機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理和動(dòng)作過(guò)程,能夠把復(fù)雜的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程生動(dòng)形象地表達(dá)出來(lái),對(duì)玩具的安全性設(shè)計(jì)具有積極的意義。
(2)結(jié)合高科技,向電子化、智能化發(fā)展。隨著電子科技信息時(shí)代的發(fā)展,結(jié)合科技與傳統(tǒng)玩具的整合所設(shè)計(jì)出的智能玩具將成為玩具市場(chǎng)的重要組成部分。智能玩具開(kāi)發(fā)必須充分考慮安全性,采用合理的技術(shù),從兒童需求出發(fā),將兒童心理學(xué)、設(shè)計(jì)美學(xué)、人體工程學(xué)的相關(guān)知識(shí),應(yīng)用于玩具設(shè)計(jì)中,建立和利用人體模型、各年齡段兒童的力量圖表及尺寸數(shù)據(jù)等,設(shè)計(jì)出適合不同年齡段兒童需要的玩具。
(3)可持續(xù)式設(shè)計(jì)理念。以健康、綠色、環(huán)保、耐用、延長(zhǎng)使用壽命為目標(biāo),具有積極的社會(huì)意義,在保證兒童安全互動(dòng)的條件下解決因兒童生長(zhǎng)較快,所導(dǎo)致的玩具淘汰過(guò)快的問(wèn)題,也給未來(lái)的兒童玩具市場(chǎng)灌入了活力。
(4)玩具行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)日趨完善并逐步與國(guó)際接軌。玩具主要面向的群體是兒童,為了保障兒童的健康與安全,各國(guó)在玩具產(chǎn)品安全方面均有嚴(yán)格的要求。我們國(guó)家將會(huì)繼續(xù)修訂完善“玩具安全”系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),立足我國(guó)國(guó)情的基礎(chǔ)上,參考《國(guó)際玩具安全標(biāo)準(zhǔn)》(ISO 8124),以安全為核心目標(biāo),擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)適用范圍,同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)聲響、機(jī)械部件、燃燒性能等安全指標(biāo)的要求,全面嚴(yán)格地保護(hù)兒童安全。