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2014年, 第0卷, 第21期 
刊出日期:2015-05-20
  

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  • 马骏, 王俊元, 杜文华, 段能全, 吴秀玲, 王海鹏
    . 2014, (21): 1-5.
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    目的 研究理论条件下, 推糖机构末端执行件推糖头的运动情况。方法 对推糖机构中连杆机构和凸轮机构建立数学模型, 并进行运动特性分析, 通过Matlab编程, 绘制推糖机构的运动学曲线, 同时借助SolidWorks软件建立机构模型, 并对其中的推糖头进行运动轨迹仿真。结果 推导出连杆机构的运动学公式, 得出推糖头的理论运动轨迹, 直观形象地仿真出推糖机构的运动情况。结论 针对该推糖机构所建立的数学模型, 为推糖机构的设计与改进提供了重要的理论依据; 该机构能够可靠、 精确、稳定地实现推糖头预期的运动轨迹。
  • 贾伟, 刘炜, 刘彦宾, 王亚, 樊里略
    . 2014, (21): 6-9.
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    目的 针对工业场景中传送带上运动物料袋的运动特点, 提出一种在线运动物料袋智能图像计数方法。方法 首先对工业场景中前景图像 “1” 的数目进行统计分析, 并计算其实时概率分布; 然后将该概率分布近似为连续型概率分布, 通过应用线性差值的方法, 计算某时刻前景图像的概率分布, 从而得到该概率分布的密度 S (t) ; 最后比较 S (t) 的大小, 确定通过传送带的在线运动物料袋数目。结果连包计数精度明显提高, 误检测率下降为1%。结论 该方法具有计数精度高的优点, 克服了传统算法的不足, 计数准确率得到了有效提高。
  • 张燕, 杨福馨, 蒋硕, 杨辉, 李娜, 关彦红
    . 2014, (21): 10-14.
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    目的 研究柠檬酸添加量对聚乙烯醇薄膜性能的影响。方法 将柠檬酸颗粒溶解到质量分数为10%的PVA母液中, 通过流延法制备柠檬酸/PVA抗菌薄膜。结果 添加柠檬酸可降低薄膜吸水性和溶解性, 随着柠檬酸质量分数的增加, 透湿系数减小。观察扫描电镜表明, 柠檬酸在聚乙烯醇中溶解均匀。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指标的抗菌性能测试表明, 柠檬酸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用。结论 柠檬酸的添加可降低PVA薄膜的吸水性、 溶解性和水蒸气透过系数, 并使薄膜具有抗菌性。
  • 朱赛玲, 徐长妍, 王广静, 熊雪平
    . 2014, (21): 15-19.
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    目的 研究椰子叶柄不同部位的纤维形态、 维管束形态及组织比量等解剖特性。方法 采用富兰克林离析法分离纤维, 用Motic Images Plus 2.0软件测量纤维长度、 宽度和腔径等形态参数。同时, 用Images Pro Plus软件观察切片后维管束的形态, 并测量其大小、 密度及组织比量等参数。结果 椰子叶柄的纤维长宽比为72, 壁腔比为0.95, 属于均匀分布的长纤维原料。椰子叶柄的维管束均匀分散于薄壁组织中, 并于纵向呈现一定规律, 其长轴、 短轴、 面积均由基部至梢部依次减小, 密度及长宽比均是梢部最大。椰子叶柄的纤维组织比量高, 且随基部至梢部含量增多。结论 这是一种优良的植物纤维原料, 可用于制备优质的包装用纸, 并可在复合材料中发挥增强作用。
  • 饶进军, 黄锦辉, 冯俊兴
    . 2014, (21): 20-24.
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    目的 实现可空投系留平台软着陆, 为优化可空投系留平台的隔振缓冲设计提供理论参考。方法 将可空投系留平台等效为二自由度非线性隔振缓冲系统, 在Matlab环境中,采用四阶龙格-库塔方法, 对可空投系留平台跌落冲击响应进行数值仿真, 并分析系统参数对系留平台中继模块空投跌落冲击响应的影响。结果 得到动态响应数据和曲线, 避免了大量破坏性试验, 得到不同参数条件下的跌落冲击仿真结果。结论 根据隔振缓冲仿真系统的动态响应规律, 可对隔振缓冲包装的安全性进行评估, 实时修改设计参数, 有效地提高隔振缓冲包装设计的精确性和经济性。
  • 蔡克中, 王召霞
    . 2014, (21): 25-26.
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    目的 研究C楞瓦楞纸板的非线性包装系统在运输过程中的跌落特性, 建立非线性包装产品系统模型, 并得到系统动力学方程。方法 依据物品响应加速度小于许用值及材料用量最小化等2个原则, 进行缓冲包装优化设计并获得最优解。结果 所建立的缓冲模型, 可以直接用于缓冲包装设计。结论 克服了用最大加速度-静应力曲线来设计缓冲包装需要大量实验和较多数据的弊端, 为其他缓冲材料在缓冲包装设计中提供一般方法。
  • 任伟箐
    . 2014, (21): 27-29.
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    目的 对典型正切非线性与双曲正切非线性系统进行优化设计。方法 建立正切非线性与双曲正切非线性串联系统跌落冲击模型。引入小虚拟质量, 提出串联系统的响应算法。考虑物品最大加速度响应值必须小于给定的许用值, 以及材料的费用越少越经济等因素, 设计串联结构的优化方案。结果 运用串联结构得到了比较经济的方法。结论 通过对计算结果与试验结果进行对比, 验证了优化方案的正确性。
  • 王悦, 张惠忠
    . 2014, (21): 30-34.
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    目的 为了提高瓦楞纸箱的抗压强度, 采用角柱型瓦楞纸套箱结构是一个新方向。方法 通过研究内围框4个角柱的三角边长、 挡板位置、 高度等对纸箱抗压强度的影响, 并使之与相同尺寸、 材质的0201型普通瓦楞纸箱对比。结果 角柱型瓦楞纸套箱的抗压强度可以提高2倍左右, 其中长方形套箱抗压强度的提高幅度要优于正方形套箱, 而内围框挡板位置、 角柱的折叠角度等对抗压强度的影响不大。结论 角柱型瓦楞纸套箱属于重载荷纸箱, 可以广泛应用于重型包装。
  • 王斐, 母军
    . 2014, (21): 35-41.
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    目的 建立满足客户通用的瓦楞纸箱展开图, 为瓦楞纸箱的快速设计选型提供支持。方法 依据瓦楞纸箱箱型及尺寸关系, 提出压痕和开槽等因素对纸箱成型的影响。基于Solid Edge软件, 按照最新的FEFCO标准绘制瓦楞纸箱的展开图, 对以往压痕线 l1, l2的值及关联尺寸进行修正, 并将其参数化。结果 优化了瓦楞纸箱的展开图, 总结不同箱型对应各关联尺寸的关系。结论 优化后展开图打样时更精确, 参数化的展开图可满足不同客户需求。
  • 王小芳, 孙建明, 姜玉
    . 2014, (21): 42-45.
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    目的 提出以纸为原料的白酒产品新型环保、 绿色包装解决方案, 并对其可行性进行科学验证。方法 实验内容包括物理性能测试和化学性能测试, 其中物理性能测试包括外观缺陷测试、 垂直载荷强度测试、 耐冲击强度测试、 水冲击强度测试、 渗透性能测试等, 化学性能测试包括稳定性测试、 相容性测试、 持久性测试等。结果 验证了该新型纸瓶包装容器具有良好的物理性能和化学性能, 能满足白酒包装要求。结论 特殊的生产原料可以大大增加白酒的营养和保健价值, 且绿色环保, 该新型纸瓶包装方案可推广应用于养生类白酒包装领域。
  • 孙银方, 周长江, 张红涛
    . 2014, (21): 46-49103.
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    目的 解决弹簧力矩偏小导致抓纸困难的问题。方法 在满足使用要求的前提下, 基于梯度优化算法以弹簧质量最小为优化目标, 对面巾纸包装机抓纸系统的弹簧丝直径、 中径和工作圈数进行改进设计。通过对抓纸系统进行受力分析, 得到活动板重力矩和优化前后的弹簧力矩。结果 优化后的弹簧丝直径、 中径和工作圈数分别增加了13.78%, 23.37%和25.28%; 优化后的弹簧力矩显著增加, 在活动板向上旋转10°后, 弹簧力矩开始大于活动板重力矩。结论 优化后的弹簧满足使用要求, 能够保证抓纸动作较为准确地完成。
  • 储建华, 邹阳, 冯宝林
    . 2014, (21): 50-53.
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    目的 以回转式水泥包装机为研究对象, 开发与其配套的自动套袋装置。方法 依据人工套袋的工作流程, 自动套袋装置可实现供袋、 取袋和套袋等功能, 采用SolidWorks软件进行自动套袋装置的机械结构设计。结果 在参数优化的基础上, 设计出了各个模块的三维机械结构, 并进行虚拟系统装配, 验证了机构设计符合设备要求。结论 该装置可以替代劳动强度高、 危险性大的水泥包装机人工套袋工位, 实现水泥包装过程的全自动化。
  • 段能全, 杜文华, 赵惠文, 王俊元
    . 2014, (21): 54-58.
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    目的 针对横封机构热封时间不足的问题, 提出一种横封轨迹为D形的旋转往复式横封机构,并分析该横封机构的运动特性。方法 根据包装机横封机构的工艺要求, 求出该机构伺服输入的运动学方程。在 Adams 中建立机构的简易模型, 并将伺服输入的运动学方程作为驱动进行运动学仿真。结果 旋转往复式横封机构能够实现设定的工艺要求, 可以有效地延长横封时间。结论 旋转往复式横封机构丰富了横封机构的种类, 在一定程度上解决了旋转式横封机构和往复式横封机构存在的问题。
  • 徐兵, 徐培炘
    . 2014, (21): 59-63.
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    目的 减少铝箔复合机换卷时的速度降幅及变化, 改善降速换卷中容易断幅的问题, 从而提高设备的综合效率 (OEE)。方法 通过对实验数据的5W1H和张力分析, 建立复合机铝箔换卷时铝箔张力的动力模型, 探讨了张紧辊张力、 压辊压力、 铝箔偏心度、 运动离心力方向角和速度差等影响铝箔张力的因素, 并对实际操进行了实验改进。结果 铝箔在换卷时速度变化得到改善, 改善了断幅的问题。结论 调整影响铝箔张力等一系列因素, 综合效率 (OEE) 达到92.1%, 提高了生产效率。
  • 曾台英, 蔡锦达
    . 2014, (21): 64-66122.
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    目的 提出并实现一种气雾剂灌装在线摇摆装置。方法 对现有灌装生产线进行改造, 设计摇摆装置的机械结构, 加装摇摆工位, 并且对该摇摆装置进行PLC控制, 增加气雾剂灌装线的在线摇摆功能。着重分析在线摇摆装置的结构, 同时对其工作原理进行分析, 然后给出控制系统的实现方案。结果 该气雾剂灌装在线摇摆装置能实现不同数量的产品、 不同幅度和频率的摇摆, 其工作可靠, 摇摆充分均匀稳定。结论 为气雾剂灌装在线摇摆的实现提供一种可行性方案, 同时促进了我国气雾剂灌装生产线自动化升级改造。
  • 宋卫生
    . 2014, (21): 67-70.
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    目的 研究瓦楞纸箱后印工艺产生 “排骨纹” 故障的有效控制方法。方法 使用IGT F1柔印印刷适性仪和全功能光泽度计, 实验研究了印刷密度与光泽度随印刷压力变化的特性, 以及压力设置与实际所承受压力的关系; 采用有限元模拟方法模拟了印刷过程中单元瓦楞范围内面纸的压力分布规律。结果在印刷压力增大到125 N左右之前, 印刷密度随着印刷压力的增加而迅速变大, 当印刷压力增大到250N左右之后印刷密度则趋于稳定; 光泽度基本不受印刷压力的影响; 压强测量值与所施加的印刷压力基本呈线性关系; 同时, 在单元瓦楞范围内的压力分布曲线中, 楞谷部分的压力低于楞峰部分的压力。结论 人眼所察觉到的 “排骨纹” 是由印品密度变化导致的, 与印品光泽度的变化无关, 印品密度的变化则主要是由印刷压力的变化造成的。
  • 贾俊伟, 钱军浩, 张晓丹
    . 2014, (21): 71-75.
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    目的 为解决苏州某公司在红塔山(经典100)烟包打样过程中样品与标准样张的色差问题, 调整烟包生产中的镀铝工艺参数, 确定最佳生产方案。方法 通过采集不同机台的打样数据找出铝层厚度与对应方阻值的关系, 分析实验数据、 绘制曲线并得到 Rs-d的拟合方程。结果 方阻值随铝层厚度增加而减小, 且在不同的铝层厚度区间内方阻减小的速率不同, 分界点为(2.61, 2.54)。结论将镀铝工艺的方阻值控制在2.21~2.72 Ω范围内, 能有效解决打样的色差问题。
  • 白韬韬, 刘真, 卢鹏
    . 2014, (21): 76-79.
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    目的 提出一种基于计算全息的contourlet域数字水印算法。方法 首先, 利用共轭对称延拓傅里叶计算全息方法, 将原始二值水印图像生成全息水印图像; 然后, 将原始图像进行二级contourlet变换, 得到8个中频方向子带系数; 最后, 将全息水印嵌入在其中频系数中。结果 该方法可以有效抵抗高斯滤波、 中值滤波和均值滤波以及打印-扫描攻击, 同时, 对噪声攻击、 裁切攻击和JPEG压缩攻击也有很强的抵抗能力。在水印提取时无需原始图像, 属于盲水印算法。结论 该算法可以广泛应用于数字图像的版权保护中。
  • 许秦蓉
    . 2014, (21): 80-85.
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    目的 在脱机手写体文字识别系统中, 由于自由书写的字符不可避免地受到图像背景不均匀、 图像倾斜和字符粘连及大小不一等因素的影响, 为了确保字符切分和识别的正确性, 对EMS表单中手写体汉字字符图像预处理方法进行探讨, 展示了EMS表单图像预处理的全过程。方法 采用最小二乘法作拟合直线的方法, 对目标图像进行定位和分割, 用基于大津阈值的分块阈值算法处理目标图像的背景不均问题, 并减少噪声干扰。 结果 该图像预处理方法在1020张真实EMS图像上进行测试, 识别正确率达到了86.3%。结论 该方法有一定的灵活性和抗干扰性, 减少了图像噪声对汉字字符切分和识别的影响。
  • 谢德红, 朱文风, 李蕊
    . 2014, (21): 86-90112.
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    目的 针对当前色差算法在评价彩色图像时未考虑图像中像素之间颜色在视觉上的空间效应, 提出基于最优色空间和视觉掩蔽效应的彩色图像质量评价算法。方法 通过分析色空间通道间的相关性, 选取最优正交、 对立空间作为评价的工作色空间, 在此基础上, 利用色空间各颜色通道的掩蔽函数, 去除图像颜色与颜色之间在视觉上的空间关联性, 最后构建图像颜色差别公式, 以评价彩色图像质量。结果 在验证实验中, 通过利用 Pearson 相关系数、 Spearman 等级相关系数以及Kendall等级相关系数, 分析各算法评价与图像主观评价之间的关系发现, 该算法评价与主观评价的Pearson 相关系数、 Spearman 等级相关系数和 Kendall 等级相关系数分别可达到 0.3948, 0.5840 和0.4814, 且分别大于现有其他色差算法评价与主观评价的相关系数。结论 该算法评价结果与人眼视觉主观评价相对一致。
  • 周颖梅, 姜中敏, 郑亮
    . 2014, (21): 91-95.
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    目的 从噪声功率谱角度分析加网方式对图像质量产生的影响。方法 采用对比和验证试验方法, 分析平网区域和人物图像在不同网点结构下的噪声功率能量值与视觉效果的关系。结果 青、 品、黄、 黑等4色平网区域的噪声功率能量值在10%~100%之间有一定规律, 将人物图像平滑去噪后噪声能量值与视觉效果对比有一致性。结论 噪声功率谱可作为图像质量评价的综合分析指标, 平网区域不能作为评价印刷质量的唯一测试指标, 网点对图像产生的视觉效果与噪声功率谱能量值也应作为指标, 以全面有效地评价印刷品质量。
  • 陈阳
    . 2014, (21): 96-103.
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    目的 当前图像修复算法的损坏区域大都是依靠人工来确定, 难以自动鉴定损坏区域, 使其修复效率较低。此类算法通过利用像素缺失区域的间断边缘来完成填充, 导致重构图像视觉间断,且都是依赖随机修复路径, 增加了算法时耗。提出拓扑梯度最小重构路径耦合 FCMC(FuzzyC-mean Clustering)的全自动图像修复算法。 方法 基于图像损坏区域与完好区域之间的性质差异,引入模糊 C 均值(FCMC), 通过损坏区域的聚类中心与各像素之间的距离来计算隶属度函数, 设计基于 FCMC 的损坏区域自动鉴定算法, 以自动识别待修复区域; 再嵌入拓扑梯度, 定义像素缺失区域的关键点选择规则, 建立权重距离函数, 得到像素缺失区域的连续轮廓, 设计最低修复路径成本方案, 完成图像重构; 以PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)为评估指标, 构造图像修复反馈机制, 优化修复图像。结果 仿真结果显示: 与当前图像修复算法相比, 该算法可自动鉴定图像像素缺失区域,能够提取像素缺失区域的连续轮廓。同时, 具有更好的修复视觉效果与更高的修复效率, 重构图像不存在模糊与视觉不连通。结论 提出的算法能够实现图像的全自动修复, 可提高修复图像质量与效率。
  • 邵东
    . 2014, (21): 104-112.
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    目的 为了解决当前图像隐写方案不可感知能力差、 秘密信息嵌入路径随机性较低、 难以抵御盲隐写攻击, 以及隐写容量小等问题。方法 提出优美图随机嵌入路径耦合像素优化控制的图像无损隐写术。基于 HIWT 机制将载体图像转换为频域整数系数, 实现无损隐写。定义图像直方图修改规则, 构造隐藏信息长度估算模型, 确定图像分块的频域表示, 增强该算法的可靠性。引入LSB 替代, 设计像素区间控制机制, 缩小密文与载体之间的嵌入误差。再嵌入图论, 构建优美图,获取随机矩阵, 确定秘密信息自适应随机嵌入路径, 增强隐写的不可感知性能。借助逆向 HIWT获取隐写图像。结果 与当前隐写方案相比, 文中隐写术具备更强的不可感知性, 有效降低了阶梯效应, 且隐写容量更高, 提取图像无失真。结论 文中算法可对图像进行安全无损隐藏, 有效保护图像可靠传输。
  • 李仁爱, 张岩, 曹云峰
    . 2014, (21): 113-117138.
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    目的 研究 L*a*b*到 CMYK 颜色空间转换建模的思路及方法。方法 在平面方程理论的基础上, 按照K取特征值的思路, 在 Matlab中采用拟合等方法, 求出四色平面方程的相关系数, 建立色空间转换的数学模型。结果 实现了L*a*b*到CMYK的颜色转换, 并根据模型输出了图像, 通过计算色差验证了模型精度达到要求。结论 该模型具有结构相对简单、 运算速度较快的特点, 对于颜色空间转换的研究有一定的参考和借鉴意义。
  • 付吉灿, 周奕华, 魏伟, 钱俊
    . 2014, (21): 118-122.
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    目的 研究分散剂的含量对碳导电油墨导电性能和表面性能的影响。方法 以德谦W-920为分散剂, 采用单因素法, 保持碳导电油墨其他组分不变, 改变分散剂的配置比例, 制备不同组碳系导电油墨。最后通过SEM图表征墨膜的形貌。结果 不同含量的分散剂对导电油墨的性能产生一定差异。在其他条件一定的情况下, 随着分散剂比例的增加, 导电性先上升后下降。结论 分散剂的加入对导电油墨的性能起着重要作用, 当分散剂的质量分数达到7%时, 体积电阻率为3.01×10-2 Ω·m, 此时可以有效改善导电油墨的导电性和墨膜的规整性。
  • 丁怀青
    . 2014, (21): 123-126.
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    目的 解决平压平烫印机大面积烫印铝箔与承印品粘连问题。方法 通过对烫印过程中铝箔与印刷品产生粘连的原因进行分析, 结合生产实际, 提出大版面烫印过程应注意的问题。结果 采用同向揭纸方式, 有0.5 kg/mm2的力作用在电化铝箔与承印品之间, 易于分离; 增加风力, 采用直径约为1~2 mm小孔吹风管设计; 采用改进正弦变速运动方式进行伺服跟踪控制; 选用大版面烫印专用电化铝箔, 以利于分离铝箔与承印品。结论 从揭纸方式、 吹风系统、 伺服系统和电化铝箔材料选择等4个方面来改进设计方案与烫印工艺, 并控制好烫印过程中的速度、 温度、 压力等各相关因素, 即可获得理想烫印效果。
  • 刘玮, 吴晓波, 张伟伟, 张春园
    . 2014, (21): 127-131.
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    目的 阅读器碰撞是射频识别技术 (RFID) 的常见问题, 常见的防碰撞算法没有同时考虑阅读器碰撞的2种情况, 并且对硬件要求高, 这影响了RFID系统数据通信的效率。提出了基于调度的阅读器防碰撞算法。方法 采用中央服务器调度方式, 建立混合整数规划模型, 按一定的规则, 将频率和时隙分配给阅读器; 在 2 种不同阅读器距离及同时考虑吞吐率和均衡率的情况下, 对提出的算法与CSMA算法进行了对比。结果 在同时考虑吞吐率和均衡率的条件下, 基于调度的阅读器防碰撞算法优于CSMA算法。结论 该算法能够提高吞吐率和均衡率。
  • 王佳, 李良春, 李文生, 王鹏
    . 2014, (21): 132-138.
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    目的 给出一种装备保障力量需求预测的科学方法。方法 以系统动力学反馈控制理论为基础,以数学模型为反映媒介, 以计算机仿真技术为手段, 根据历史数据、 实践经验和系统内在的机制关系建立了动态仿真模型。结果 在不同参数条件下, 比较了该模型中各变量变化范围的动态演变行为、综合模型结构和各变量之间的因果关系。通过软件调试输入变量 “作战任务增加率” 取值范围不同时, 输出变量的变换情况。当输入变量取(0.65, 0.73)时, 战略级、 战役级和战术级装备保障力量较为合理; 当输入变量取(0.64,0.7)时, 作战人员与装备保障人员的比例基本上能满足现代化的训练或战争需求。结论 通过模型仿真, 考虑装备发展趋势及平时装备保障任务需求, 并参考外军装备保障力量建设经验, 提出了我军装备保障力量建设的政策性建议。
  • 黄川, 李东波, 刘延友
    . 2014, (21): 139-144.
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    目的 研究影响啤酒生产线包装精度的主要原因, 并对主要因素提出能改善包装精度的解决方法。方法 运用8D法分析, 通过组建一个知识和经验全面的团队, 经过8个步骤和一个准备步骤, 逐步提出解决问题的方法, 并结合实施后的具体结果与分析方法进行对比完善。结果 经过对密封圈密封可靠性的改进、 安装制造精度的控制、 灌装系统控制精度的改善、 灌装阀结构的改进以及管理制度的细化, 啤酒生产线包装精度得以提升。结论 通过8D分析法, 对啤酒生产线包装精度的分析, 提高了包装精度, 减少因包装精度低造成的损失, 提高了企业经济效益以及客户信任度。
  • 武小琴, 朱霞, 姚晓玲, 陈俊斌, 赵萍, 陈永安, 顾景喜
    . 2014, (21): 145-149.
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    目的 为优化改进我军目前比较单一的附属油料包装规格现状提供思路和方法。方法 运用统计分析方法分析美军于2010年7月针对地面装备制定的 《石油, 油料及润滑油手册》 中附属油料包装规格的分布特点。结果 美军附属油料包装规格的特点, 包括3个方面: 多样化、 标准化和系列化。其中系列化程度表现明显, 系列规格分布特点与油料的使用范围及装备用油规律息息相关。结论 我军地面装备附属油料包装规格改进优化的方向应建立在标准化的基础上, 以油料的使用规律为科学依据, 制定相应的、 合理的系列化包装规格, 以适应未来战争对后勤保障的信息化需求。