【摘 要】机电工程是工程科学中的一个跨学科专业,在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。必须继续结合这些传统学科的方法和工具,才能继续发展机械电子的产品、系统和制造方式。我国的机电工程经过长时间的积累和发展也逐渐走上了正轨,本文分析了机电工程的现状,以及一些目前还存在的问题,根据现状和问题分析了机电工程未来的发展趋势。
【关键词】机电工程;现状问题;发展趋势
我国机电工程的研究已取得了较好成果,但相对其他发达国家,仍然有很大的一段差距。改革开放以来,工业、制造业的快速发展,新的发展对机电工程提出了新的要求。在机电工程的发展过程之中,应加强技术创新,不断引进和研究新型技术,改善现存的技术格局,促进我国国民经济的快速发展。
一、机电工程发展历程及现状
在20世纪60年代以前人民利用电子技术的初步传过来完善机械产品的性能,特别是第二次世界大战刺激了军用机械产品与电子技术的结合,随着时间推移逐步转为民用,积极推动了战后经济的迅速恢复,这一阶段的研发总体上还处于自发状态,由于当时的电子技术尚未发展到一定的水平,限制了机电工程的深入发展,而已经开发的产品也没有足够大的平台作推广。随后的二十年时间里,机电工程进入了一个蓬勃发展的阶段,计算机技术,控制技术和大规模集成电路的迅猛崛起为机电一体化提供了充分的物质基础。直到九十年代后期,光学,通信技术等进入机电工程领域,逐步引入建模设计分析和集成方法,深入研究了机电工程的学科体系,与此同时人工智能技术,光纤技术等领域取得的巨大进步,开辟了机电工程更广大的天地,也促使机电工程进一步建立完整的基础逐渐形成完整的科学体系。在上个世纪80年代,我国开始系统的研究机电工程。不久以后又将机电工程作为我国战略性实施策略。
二、机电工程在发展过程中存在的主要问题
在机电工程不断推广的各个行业中逐渐出现了一些问题,成为机电工程快速发展的制约瓶颈。主要有以下几个方面问题:
1、复合型机电工程技术人才缺乏
机电工程是一门科学性和系统性要求很强的学科,想要胜任机电工程专业的研究和具体工作,需要专业人员深入学习掌握多个领域学科知识,如计算机技术、通信应用技术、电子学科技术、精密仪器使用技术、信息技术等。但是由于国内教育模式落后,教学内容陈旧,观念落后,实训建设滞后,使得该类人才难以符合复合型需求。与此同时,因为机电工程专业短时间内发展迅速,以至于专业人才供不应求。这两方面为我国机电工程行业带来了新的发展问题。
2、机电工程技术难以满足所有行业需求
出于机电工程技术的发展局限,使其无法在某些特殊行业、领域得以施展。现有机电处理系统缺乏足够的智能性,无法跟上互联网技术要求等等。
3、社会发展对机电工程提出了新的要求
社会的进步导致行业分工更细,越来越多的细分行业对机电工程系统也提出了新的要求。对于不同的行业,机电工程系统需要有灵活的非标设计,应行业需求量身定制的机电工程系统。
三、机电工程的未来发展趋势
改革开放以来,工业始终是我国经济发展的重中之重。而发展至今,工业、制造业面临种种瓶颈,重视机电工程技术升级尤为重要。其中,微型处理器、微型计算机的应用将会成为主流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆放眼未来,我国机电工程的将会呈现如下发展趋势:
1、 智能化:机电工程技术进入21世纪一个重要的发展方向就是智能化。人工智能在机电工程建设中的研究日益得到重视,如数控机床的智能化就是一种采用计算机对机械加工过程中各个控制信息进行数字运算处理,并通过高性能的驱动单元对机械构件进行自动化控制。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2、 模块化:模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3、 微型化:微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4、 系统化:系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。
5、 网络化:网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
机电工程就相当于建筑工程中的“软件”,必须保障机电工程的安装质量,才能使建筑物能够符合使用者的具体需求,从而提高建筑企业的经济效益,提高其市场竞争力。对于当前我国的机电工程发展问题,要从多方面进行考虑,机电工程的发展也不会只是朝着单一化的方向迈进,会逐渐融入到各行业的发展当中。此次主要从机电工程的发展特征及现状问题层面进行了详细分析,并对其发展的趋势进行了相应探究,希望对机电工程行业的进一步发展有积极促进作用。
结束语:
近些年来,我国的机电工程得到了较快的发展,在各个领域都得到了广泛的应用。但是我国的机电工程技术和世界先进国家相比依然存在很大地差距,我们应该吸取国外先进技术,加大创新力度,解决发展过程中遇到的各类问题,并准确分析出机电工程的发展趋势,才能更好地促进社会经济的快速健康发展。
参考文献:
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[2]王凯.分析机电工程的监督管理途径[J].四川水泥,2014
[3]梅晓海.监督抽检在机电工程监督中的应用[J].安徽建筑,2014
论文作者:温双春
论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期
论文发表时间:2016/10/21
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