机电工程研究现状和发展趋势

郭显峰

摘要：机电工程相对比较复杂，而且专业性强。近年，我国机电工程研究及发展取得了显著成就，但仍与国外存在明显差距。机电工程技术研究人员和相关从业人员要明确机电工程现状及发展历程，了解机电工程发展过程中存在的问题及未来发展趋势，为我国机电工程发展奠定良好基础。

关键词：机电工程；微型化；集中监控；PLC技术

前言

我国机电工程经历了数十年的发展历程，应用范围不断拓宽。新型工艺和技术的融入，使机电工程研究及发展更具多元化特征。其涉及计算机信息应用技术、电子科技技术、电子信息技术等多学科领域，逐渐朝向微型化、网路化、智能化、集中监控化等方向发展，已成为了初具规模的现代科学技术。

1.机电工程现状及发展历程

建筑机电工程包含给排水系统、暖通、电气、消防等多方面的内容，其贯穿于建筑工程施工全过程。建筑机电工程管理过程中需要考量的相关内容比较多，具备复杂性和多样性特点，对人力、物力及相关技术等要求比较高。计算机、互联网、通信等技术为机电工程带来了良好的发展契机，使其更具科技化。我国机電工程发展历经两个时期：上世纪八十年代，我国成立机电工程研发小组，并在部分高校设置机电工程专业，为机电领域培养科研人员和专业技术人才，实现了机电工程专业技术和学科知识的推广和普及；上世纪九十年代我国机电工程呈现高速发展状态，出现了很多新型学科及计算机技术、机械设备、光学技术等新型技术，推动了我国机电工程的进步及发展，使机电工程的学科体系更加完善。这一时期细分了机电工程内部相关内容，使该学科更具系统性特征，备受业内认可[1]。

2.机电工程发展中存在的问题

2.1专业人才培养力度小

近年，我国机电工程得到了明显发展，但在人才培养方面仍存在诸多问题，导致我国机电工程领域专业人才严重缺乏。虽然，国家认识到了培养机电工程人才的重要性，对该项工作也比较重视，但与机电工程发展速度相比，仍存在明显的滞后性，我国机电工程人才专业技术水平和综合素养普遍偏低，人才数量远远无法满足该领域需求，这对机电工程发展产生了严重制约。加之，高新技术越来越多地被应用到机电工程中，增加了专业技术人员的学习负担，很少有人能够对机电工程技术进行全面掌握。我国除了缺乏机电工程专业人才之外，人才培养模式也过于单一陈旧，严重制约了机电工程发展。

2.2机电工程无法满足行业要求

科技的创新和发展以及人民群众生活水平的提高，使机电工程的应用领域逐渐拓宽，为各行业发展提供了扎实的技术支撑。但是，新时期各行业普遍倾向于精细化发展思路，出现了很多新兴产业，为机电工程发展带来了诸多挑战。只有加大机电工程的研究和创新力度，方能突破行业局限，为机电工程发展提供良好契机，使其满足各行业发展需求，实现机电工程现代化管理及应用[2]。

2.3机电工程难以适应社会发展

时代的更迭使社会分工更加细化，其对各领域尤其是建筑行业提出了精细化管理要求，机电工程系统的应用亦是如此。以往简单粗放的机电工程系统难以适应各个行业。具体实践过程中，无法根据行业特征对机电工程进行针对性应用，导致其与社会发展要求不适应。

3.机电工程发展趋势

建筑机电工程专业性强，涉及到的相关要素比较多。近年，科技水平的提高和计算机网络技术的影响使我国机电工程朝向多元化方向发展，具体呈现如下发展趋势：

3.1微型化

将微型化理念及方法应用到机电工程研究和发展过程中，无需区分机械元件和控制部件，该背景下，实现了机械元件和电子零件的集成及融合。其中，尤以CPU、执行结构、传感器等重点部位的集成更具优势，使得我国机电一体化产品体积不断缩小，便于使用和携带，凸显新时期机电工程产品特性。近年，微机电一体化产品在我国研究及应用比较广泛，几何尺寸非常小，甚至达到了微米级和纳米级。举例而言，将微机电一体化产品应用到生物医疗、信息、通讯、军事等领域，其除了体积小之外，在能耗和灵敏度方面也极具优势，行业及领域范围也随之拓宽。虽说，机电工程的研究和发展逐渐实现了微型化，但超精密技术、微机械技术的研发水平仍然比较低，对研发工艺和技术提出了越来越高的要求，关键性技术难题亟待突破。

3.2网路化

当前，计算机网络技术发展速度比较快，在人们日常生活中应用普遍。而远程监控技术正是以互联网技术为基础发展而来的，在机电工程中应用远程控制技术，不仅能够使机电工程性能提升，而且使机电工程产品更加安全，为机电工程技术未来发展指明了方向，也为建筑工程行业提供了便利[3]。

3.3智能化

我国机电工程“全息”产品普遍具备智能化特征，其是机电工程主要发展方向。智能化，具体而言，指的是通过系统性描述工业机械行为，使机电工程具备自主决策、推理能力和逻辑思维能力等。与以往机电工程不同，其智能化发展要以现代机械控制理论为基础，融合计算机科学、模糊数学、人工智能等相关技术，依托芯片、软件技术等最新研究成果，对产品的整体性能进行探究。例如，自动清洁技术和智能机器人等。采用智能化思路及方法处理产品控制系统，及时明确和了解建筑机电产品生产、运输、储存等各环节存在的风险，予以改进。

3.4环保化

建筑机电工程应具备环保性特征。随着物质资源的丰富及人民生活水平的提高，资源和生态环境都遭到了严重的污染和破坏。基于该情况考量，要将绿色产品设计理念和方法应用到建筑机电工程中，确保建筑机电工程建设与特定的环境保护和人类健康要求相符合，并且减少对生态环境的污染和破坏，提高资源利用率。设计绿色建筑机电产品，减少其对生态环境的污染，及时进行回收利用。

3.5集中监控

集中监控技术越来越多地被应用到机电工程设计中，为我国机电工程提供了广阔的发展前景。该技术的优点在于确保机电设备处于正常运行状态，并对其进行维护管理。与传统机电设备控制系统相比，集中监控系统的设计需要考量的具体内容比较多，尤其是系统各部分功能的统一。该背景下，要以中央监控系统为中心，全面管理设备运行状态，第一时间发现系统故障，并及时排除。机电工程发展过程中，对机电设备运行过程中的安全性提出了越来越高的要求。这一过程中，要采用专业手段，安全管理机电设备，使其应用及维护过程更加完备，并通过技术升级，使机电设备监控系统更加集中，逐步实现一体化。

3.6 PLC技术

PLC可编程控制器作为一种数位逻辑控制器，常被用作自动化实时控制，该系统具备如下功能：逻辑控制、数字量智能系统控制、数据采集、模拟量闭环控制和监控等，且在各工业控制领域乃至建筑领域应用广泛。尚未研发该技术之前，自动化系统功能的实现需要依托成千上万的计数器和继电器等。近年，PLC技术系统程序日趋完善，建筑机电工程实施过程中，可依据实际需求执行编程工作，达到良好的工程建设效果。同时，将PLC技术应用到建筑机电工程中，实现高速脉冲输出和接收的同时，也设置了与之相配套的传感器和伺服设备等。依托PLC技术，智能控制数字量的同时，也能够借助可编程序终端设备，采集和显示相关数据，便于设备管理人员统计和分析各类数据，通过PLC自检信号监控机电工程系统。PLC技术通信功能强大，将其用以建筑机电工程，不仅能够实现数据、运动、闭环过程控制，畏怯能够进行数据处理和通信联网等[4]。

4.结语

综上所述，机电工程研究及发展是一项专业性很强的工作，成果显著。结合建筑行业需求，加大机电工程研究及开发力度，使该行业人才培养模式更加完善，结合机电工程发展过程中存在的问题，依托专业技术及手段，使其朝向更加广阔的方向发展，实现对新型机电工程产品的研究及开发。

参考文献：

[1]侯艳秋.我国机电工程的现状问题及发展趋势[J].工程技术：全文版，2013，（20）：00280-00280.

[2]闫晓敏.机电工程的现状问题及发展趋势分析[J].工程技术：文摘版，2016，（9）：00267-00267.

[3]王学森.浅议我国机电工程的现状问题及发展趋势[J].杂文月刊：学术版，2016，（2）：295-295.

[4]朱华瑾.我国机电工程的现状问题及发展趋势[J].中国科技纵横，2014，（18）：276-276.