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2021年百万级奖金徐工杯“X 创造者”挑战赛结束

“天将” 模块化道路应急救援系统，荣获最高奖项最佳创造奖，及最高奖金；

2022年《设计》杂志专访设计师李铁彬

汶川地震时，中国空降兵十五勇士跳伞离开机舱的瞬间是最为光辉的一刻。这是中国空军部队首次在高原复杂地域、无气象资料、无地面标识、无指挥引导下运用伞降方式参加抗震救灾！

惊天一跳，只为人民。

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这就是五石工业设计参加徐工“X挑战赛”作品——“天将”道路应急救援系统名字的由来。

“天将”道路应急救援系统以提升国家应急道路抢险装备能力为出发点，创新设计思路和模式，通过5G+智能化和无人控制技术应用，提升道路应急抢险的效率和水平及安全性。

针对救灾环境特殊性，由于道路损毁，大型救援设备数量有限，到达灾区的救援队没有高效的救援方法，而是以人力重复低效率的工作，所以，寻求系统性救援的过程中，首要问题要解决道路或开辟道路维修道路的一系列问题，使之在灾难发生的时候，救援队员可以通过道路的开通实施救援。

在设计道路救援产品过程中要充分考虑，灾情受损的不确定性和不可预知性，把设计系统关联到产品以及救灾系统管理中，完善系统性产品规划和设计，关联到救灾服务模式上，从而达到人与工具最有效结合，救灾服务设计上强调工具与人的功效性。

“天将”主机核心设计，通过N+1思维，拓展模块的设计思维，实现应急救援过程中的系统设计思维。从勘测到应急救援方案执行，以三台基地车实现快速响应，快速现场布置，指挥通信与后援能源设备变装等实现完整的应急救援设备设计方案。

“天将”道路应急救援系统的作品设计非常符合大赛主题“用科技守护生命”，作品以提升国家应急道路抢险装备能力为出发点，创新设计思路和模式，通过5G+智能化和无人控制技术应用，提升道路应急抢险的效率和水平及安全性。

该作品最大的创新点是设计模式创新，它将当前单个产品研发模式引领到跨产品系列化开发模式，真正实现模块化、系列化、标准化、成套化和集群化，一个“机头”可以组合成多个产品，提高设计的效率，提高设备的资源利用率，符合未来工程机械发展趋势，对工程机械行业具有引领和带动作用；

第二的创新点是提供成套化系统解决方案，一个系列化产品解决灾害现场各种灾情和难题，而且使施工效率和安全性大大提升；

第三个创新点是节能环保，可持续，整机设计采用新材料新能源，机头就像万能的“火车头”一样，可以组合成各种机械装备，也可以随时升级换代，循环利用，符合可持续发展潮流。对于徐工引领未来工程机械行业发展，具有很大的借鉴作用和应用价值。

《设计》：是什么契机促使您和团队开始研发“天将”系列？

李铁彬：五石设计在创始之初的第一个设计项目就是参与设计抢险救灾产品，抢险救灾领域的产品设计不仅要考虑产品的实用性和可靠性，更需要参与设计师的社会责任感和使命感，以社会性需求的角度考虑产品设计的定位，实时关注社会与自然环境的变化发展。所以当团队看到徐工“X创造者”挑战赛的主题的时候，团队设计师非常感兴趣参与挑战。

《设计》：从概念到原型用了多长时间？最具挑战性的阶段是哪个部分？是如何攻克的？

李铁彬：从接触挑战赛的主题开始，经过前期技术调研、可行性草案、方案原型设计等工作，前后经历了8个多月的时间，其中最具有挑战性的阶段是方案如何应对道路抢险救灾作业情况与环境的不确定因素上。

首要问题是解决开辟道路、维修道路的一系列问题，以便在灾难发生时，救援队员可以及时抵达现场实施救援。救灾服务设计上强调工具与人的功效性，在设计道路救援产品过程中，要充分考虑灾情受损的不确定性和不可预知性，把设计系统关联到产品以及救灾系统管理中，完善系统性产品规划和设计，关联到救灾服务模式上，从而达到人与工具最有效的结合。

在每个环节的设计攻坚阶段，徐工的指导老师都会在关键技术点上给予指导，在跨领域的技术点也提供了更多的对接资源。

《设计》：“天将”的研发过程中都涉及到哪些领域的知识和技术？藏着哪些“黑科技”？

李铁彬：“天将”系统的设计核心，整合系统应急救援设备的多样性，涉及远程智能操作、侦测勘查技术、机电一体化接口、系统模块化集成技术等。开发核心“主机”部件，通过N+1思维，拓展各类型救灾模块实现共性基础核心模块的开发设计思维，核心主机的设计定位，实现未来应急抢险过程中的适配性设计，不断优化拓展性的核心组合设备，实现了“天将”系统的设计可持续性。

《设计》：您曾表示希望产品的研发设计可以融入到整个救灾服务系统中，在“天将”的设计研发实践中是如何实现的？

李铁彬：2018年3月，中华人民共和国应急管理部设立。救灾服务一定是以系统性思维开展的，国家防灾抗灾系统中就分为灾害预警中心、灾害救援中心、灾后重建中心、评价机构等，如果设计脱离了救灾服务系统，很难发挥出该有的作用。

“天将”的设计研发中并不是单一产品的设计思维，而是完善系统的思维设计模式，将设备融入到整个救灾服务系统中。需求—设计—反馈—优化—再设计，非闭环的设计思维，用不断迭代的思维考虑设备的原型设计，所以在方案草图前期就定位了在设计过程中不断优化改良的思路，在挑战赛进行中还在不断学习新的技术和救援系统，迭代了新的设备模型。

《设计》：“模块化、系列化、标准化、成套化和集群化”的设计让“天将”非常有可持续性。在大型机械的设计上实现这种模块化有哪些技术上的难点？这是否将成为未来的发展趋势？

李铁彬：模块化、系列化、标准化、成套化和集群化是设计模式创新，它将当前单个产品研发模式引领到跨产品系列化开发模式。大型工程机械领域的传统设计思维是功能导向的解决方案系统，所以衍生了功能类目庞杂的各类设备。

模块化是系统思维考虑，在难点与挑战上是在技术底层的颠覆行业研发思维上。在产品研发的前瞻性和经济性上的投入要达到平衡是大型机械研发的难点，但也有共性的思维可以践行思考，比如，所有大型机械设备的共性是都具有动力单元、驾驶单元、能源单元、智能控制终端等，如果集中模块研发，可以较大提升设备的品质与局部模块的可靠性和迭代空间，改变过去大型机械“粗糙”的整体外观形象。

所以，模块系统化可以提高设计的效率，提高设备的资源利用率，符合未来大型工程机械发展趋势，对工程机械行业具有引领和带动作用。

《设计》：针对“天将“的性能和设计，团队还将进行哪些方面的优化和改良？

李铁彬：“天将”的整个设计过程以模块化的效率转换为核心。在从勘测到应急救援方案执行，以三台基地车实现快速响应，快速现场布置，指挥通信与后援能源设备变装等实现完整的应急救援设备设计方案。

道路抢险救灾的过程，最优的性能就是时效性的模块转换，适应救援的不确定性因素，所以，产品原型在使用场景上设定为灾情预警、灾情反应、抢险救援作业布置、救援方案实施等环节，所以在各个模式的转换中还有不足技术设计点，需要在各个模块的作业效率可靠性可落地性上继续优化改良。

《设计》：关于救援设备的设计每年都会出现很多精彩的概念，从设计、工程及市场等多角度来看，要将概念转化为能够实战的装备，需要攻克哪些难关？概念设计的价值体现在哪里？

李铁彬：概念设计可以分两个方向来理解，第一种是未来技术前瞻性的概念设计，第二种是基于现有技术以及实验室阶段技术可行性的设计。后者更像是技术的迭代，从V1.0过渡到V1.1版本的设计研发。现有工程机械的产品都是以目标市场需求研发销售的产品，概念设计的落地首要攻克的难关是企业的设计研发思维转变，从销售市场为主导的产品设计思维，转换为以设计创新为驱动力的产品思维。创新驱动思维也迎合了国家发展战略。党的十八大以来，创新被摆在了国家发展全局的核心位置，科技创新被高度重视，鼓励企业围绕实施创新驱动发展战略，加快推进以科技创新为核心的全面创新。因此，创新驱动的产品设计无疑将成为引领企业发展的第一动力。