《中国造纸》编辑部 -->装备及自动化

伺服电机驱动双曲轴增压型纸浆模塑设备研发与设计

路朋博，张天翼，李军，李日华，余浩，古训洪，李擘 — 2024/10/8 10:57:25

本文主要介绍了以伺服电机复合双曲轴为增压模式的新一代纸浆模塑设备。该设备具有高的稳定性、可靠性、操作便捷性等特点，已成为目前纸浆模塑设备的主流发展趋势。新一代纸浆模塑设备不但能够提高生产效率、产品适应性，而且具有较高的可靠性和低的产品能耗。

基于改进LADRC的放卷侧储料架张力系统建模与控制

巨国力，刘善慧，冯磊，李引峰，赵文辉 — 2024/10/8 10:57:26

本课题针对纸张的卷对卷涂布设备，放卷侧储料架内纸张的张力控制问题，建立了储料架内纸张的张力耦合模型、输入输出辊和托架的动力学模型、滚轴丝杠的推力模型；融合遗传算法（GA）和线性自抗扰控制器（LADRC），设计了改进LADRC以实现LADRC的参数自整定和解决传统比例-积分-微分（PID）控制器控制精度不足、鲁棒性差等问题；结合所建立模型和所设计控制器，针对改进LADRC的参数整定性能和储料架内纸张的张力控制性能展开仿真实验。结果表明，所设计的改进LADRC能实现控制器的参数自整定，相比于传统PID控制器拥有更好的张力控制性能，能够满足放卷侧储料架内纸张涂布制造的张力控制需求。

高速纸机真空系统改造与节能实践

蒋华林，龙建元，袁彪 — 2024/10/8 10:57:26

本研究以文化用纸生产线为例，对高速纸机真空系统进行改造，用磁悬浮透平真空泵替代水环式真空泵，对相应的工艺流程进行了优化，在确保纸机运行稳定的前提下，对高速纸机网部、压榨部真空分布及节能效果进行了分析。结果表明，经改造后纸机真空系统能耗降低30%，吨纸能耗下降21 kWh。

我国造纸装备制造业创新模式分析与自主创新对策研究

沙九龙，梁辰，骆莲新，李许生，王双飞 — 2024/12/23 9:07:59

为加快提升自主创新能力，推动高端造纸装备国产化，本文通过深入分析我国造纸装备制造业创新模式及其制约因素，参考国际相关经验，为发展世界造纸强国，对我国造纸装备产业创新体系建设进行了思考，并提出针对性的政策建议，为政策制定提供有益参考。

基于迁移学习的造纸断纸故障诊断方法研究

宋理敏，高贵军，何正磊 — 2024/12/23 9:07:59

本课题面向断纸故障标记数据短缺而生产工况切换较多，故障诊断建模复用困难的问题，提出了分别基于参数和特征的断纸故障迁移模型建模方法，通过分析定量设定值及其强相关变量的数据分布特征，对工业数据进行了基础工况划分，并以马氏距离、多核最大均值差异等距离函数评估验证了工况划分的可靠性。在所划分的工况数据基础上，将依据有效断纸故障数据较多的工况建立的断纸故障模型迁移至数据缺失的工况中。结果表明，建立的故障诊断迁移模型在不同的工况迁移任务中分别达到了98.3%、94.6%、96.4%的诊断准确率，提高了模型的泛用性，促进其面向不同的造纸生产过程进行更广泛和更精确的故障诊断。

一种基于改进MaskRCNN的纸病诊断算法

汤伟，刘英伟，王孟效，耿志遥，刘常闯，杨亦君 — 2024/12/23 9:08:00

本研究提出了一种基于改进MaskRCNN网络的纸病诊断算法。该算法首先在原有的MaskRCNN网络的基础上，使用轻量化头部骨干网络VOVNet和精细化的RoIPooling（PrRoIPooling）对原网络模型进行改进，以减少原网络模型的参数使用量，提升检测分类速度；其次添加空间金字塔注意力机制（SPANet），以解决原网络模型对于小目标检测精确度不高的问题。采集4 000多张纸病图像对本研究提出的算法进行仿真验证。结果表明，改进的MaskRCNN模型比原网络模型在平均精度上提升了3个百分点，速度上提升了15%，能够满足纸病诊断的实时性和准确性的实际需求。

制浆造纸国产装备的最新进展

程金兰，梁辰，李薇，沙九龙，骆莲新，王双飞 — 2024/11/22 15:48:51

本文从制浆造纸工艺全过程详细介绍了近10年来制浆造纸国产装备的最新进展情况。近年来，国产制浆造纸装备技术取得显著进步，草类原料制浆技术、纸浆清洁漂白等技术装备的国产化取得突破性进展，部分达到国际先进水平。中高速卫生纸机、水力流浆箱、盘磨机、靴式压榨等设备实现了国产化。废纸制浆设备接近国际先进水平。造纸工业4.0加速发展，推动制浆造纸装备数字化、智能化转型，实现绿色高效生产。国产装备企业在规模、技术、质量上与国际先进水平仍有差距，需持续突破关键技术，推动国产装备迈向更高水平。

MD3000低浓实验盘磨机恒间隙循环磨浆特性研究

刘欢，刘洪斌，董继先，乔丽洁，郭西雅 — 2025/7/22 20:41:29

本研究以MD3000低浓实验盘磨机为基础，采用磨齿倾角22°的等距直齿磨盘，研究了阔叶木浆恒间隙（0.1 mm）循环磨浆特性。结果表明，浆料打浆度升高导致其黏度及磨区剪切应变降低，使得恒间隙循环磨浆总功率降低，且功率降低的速率随打浆度的升高而逐渐增大；而打浆度及纤维平均长度的相对变化曲线可以用于表征磨浆过程中磨齿对纤维的切断及细纤维化作用程度。本研究提出了一种基于纸张的微观形貌定量表征的磨浆优化方法，发现其确定的磨浆极限与纸张强度指标变化具有较好的相关性，以期为低浓磨浆过程的表征、磨片的优化设计及其高效低能耗运行提供参考。

基于等效面积模型测试纸尿裤柔软度的研究

李俊鹏，周兴龙，苏阳，王至冬，李楠，王树成 — 2025/7/22 20:41:30

本研究采用等效面积模型圆环法对纸尿裤柔软度进行测试。探讨了卷曲方向、拉伸速度、尺寸（厚度和宽度）和芯体结构、选取半径（R₁）对纸尿裤柔软度的影响。研究显示，纸尿裤向内卷曲柔软度≥向外卷曲柔软度；当拉伸速度在8 mm/s以下时，纸尿裤柔软度较为稳定；厚度对纸尿裤柔软度的影响大于宽度；当厚度和宽度相同时，纸尿裤的原材料、纸尿裤内部结构、内部填充材料等不同会导致纸尿裤柔软度不同；当R₁和计算内半径（R）不同时，需根据E值和圆环间隔对纸尿裤柔软度进行修正。结果表明，等效面积模型圆环法可以作为纸尿裤柔软度的检测方法，根据其检测结果能够对纸尿裤柔软度进行分级，与感官柔软度测试结果基本一致。

造纸烘缸破碎失效分析

商显栋，高晓哲，王淑杰，申孝民，路辉，朱波，陈秀刚，刘文洁，宋明大 — 2025/7/22 20:41:32

某造纸企业新采购烘缸在动平衡试验时发生破碎事故，本研究采用宏观检查、化学分析、硬度检测、力学性能检测、金相组织分析、断口形貌分析、理论计算等方法对事故烘缸进行了系统分析。结果表明，在烘缸动平衡试验中，试验机转速大幅超过图纸规定速度，在离心力作用下缸体产生的应力超过材料抗拉强度，导致缸体破碎。结果表明，现行相关国家标准在灰铸铁化学成分及金相组织要求方面存在的不足，并针对性地提出了修改建议。

纸张多通道烘缸干燥特性及其性能研究

李芝倩，袁越锦，徐英英，史韵 — 2025/11/25 12:54:52

为探究不同因素对于纸张多通道烘缸干燥的影响，本研究以漂白针叶木浆和漂白阔叶木浆为原料，采用控制变量法，研究了浆料配比、打浆度、纸张定量、通道蒸汽温度、蒸汽质量通量对纸张干燥特性与纸张性能的影响。结果表明，增加阔叶浆料的比例，降低打浆度及定量，有助于提高纸张的透气度与干燥速率，其中定量对纸张干燥速率的影响最为显著；纸张抗张指数及撕裂指数随着阔叶浆比例降低、打浆度及定量增加而上升，打浆度25 °SR时，撕裂指数最佳，纸张定量80 g/m²时，抗张指数最佳；提高多通道烘缸的蒸汽温度与质量通量可增加传热量，加快干燥速率，但会降低纸张透气度，抗张指数与撕裂指数随着蒸汽参数上升先逐渐增加后趋于稳定，蒸汽温度对纸张的影响更为显著。

铸铁烘缸附加弯矩条件下反向法兰计算方法研究

梁存全，吕洪玉 — 2025/11/25 12:54:53

铸铁烘缸在运行过程中，因两端存在支反力，会在端盖与缸体上反向法兰连接处产生附加弯矩。传统法兰连接设计通常采用Waters法，然而该方法并未考虑附加弯矩的影响。本研究基于美国ASME标准和英国PD5500标准中的反向法兰计算方法，引入附加弯矩因素，对计算公式进行改进，随后利用有限元仿真验证了改进公式的正确性。结果表明，在加入附加弯矩后，3个主应力的计算准确度均提高了30%以上（S_H提高了32.6%，S_R提高了40.2%，S_T提高了40.4%），表明附加弯矩对法兰连接的安全性有显著影响。

基于机器视觉与深度学习的烟用商标纸质量评价方法研究

王律，曹昌清，斯勇，沈强，丁冉，林森，沈陟彦，薛辰，夏志骋，陈仁宇，许彦旻，张俊，彭云发，詹映 — 2025/11/25 12:54:55

为研究融合深度学习的机器视觉技术应用于烟用商标纸质量检测结果的评价，提出了一种综合评价方法。通过搭建高分辨率工业相机、定制光源及专用软件系统，构建图像标注数据集，采用动态阈值ORB特征检测、改进RANSAC配准优化及多波段融合策略，有效消除拼接缝，图像PSNR值达38.9 dB，SSIM值为0.94。在要素识别任务中，基于YOLOv8模型引入CBAM注意力模块，结合ResNet-34骨干网络与FPN多尺度特征融合，测试集上mAP50达99.4%，召回率与精确率分别达99.6%和99.0%。设计双分支Siamese网络，融合SIFT描述子与深度语义特征计算相似度，小盒商标纸要素相似度平均准确率97.64%，条盒商标纸相似度平均准确率95.85%。

基于停留时间和应变率的盘磨机磨区浆料流动特性与磨浆质量的关联研究

饶佳玮，李军，刘晓雯，陈方军，熊勤钢 — 2026/6/23 16:24:30

为深入理解浆料在盘磨机磨区内的流动机制与磨浆质量的关系，本研究结合磨浆实验与计算流体力学（CFD），模拟计算了浆料在有无挡坝结构磨盘中的流动特性，并通过与磨浆实验测得打浆度建立关联，构建基于应变率和停留时间的浆料流动特性指标与磨浆质量的关联模型，定量分析了二者变化对打浆度的影响。结果表明，磨盘挡坝能够调控浆料在磨区内的流动方向与路径，使浆料平均停留时间由0.593 s提升至0.699 s，增幅达17.9%，进而提升磨浆质量。当浆料在磨区内同时处于较高应变率与较长停留时间时，其对应打浆度整体处于较高水平；应变率与停留时间存在显著的交互作用，而应变率过高并不会持续提升磨浆质量，当应变率达约660 s^-1时，继续增大应变率可能抑制打浆度的进一步提高。本研究建立的多参数关联模型R²=0.951 2，在进浆流量3 kg/s、磨盘转速296 r/min、盘磨间隙0.2 mm工艺条件下，预测打浆度与实验值分别为12.09和12.10 °SR，证明所建立模型具有较高的预测准确性与可靠性。

基于重参数化注意力轻量化YOLOv8的纸张缺陷高效检测方法研究

黄起豹，周在峰，李治国，胡志永 — 2026/6/23 16:24:31

纸张缺陷在线检测精度与实时性的协同优化，是高速造纸生产线质量控制的核心瓶颈。本研究以YOLOv8n为基准模型，提出融合重参数化卷积与位置敏感多查询注意力（C2PMQA）的轻量化框架，通过部分深度可分离卷积（PDSConv）、重参数化ConvNeXt增强型C2f（RCNXC2f）、C2PMQA三大核心模块协同优化，实现参数精简、多尺度特征提取与全局-局部特征融合，并采用结合轻量化检测头（LWHead）的非极大值抑制（NMS-Free）策略实现端到端推理，构建了重参数化注意力轻量化YOLOv8模型。基于黑斑、孔洞、褶皱、划痕4类典型缺陷数据集的验证表明，该模型的特征提取能力、参数效率与推理速度均有所提升，平均精度均值（mAP₅₀）达99.2%，参数量仅1.35 MB，计算量3.07 GFLOPs，在RTX 4060 GPU上推理帧率达175 FPS，可适配600 m/min高速纸机需求。

组合插接式避雷器与电缆插拔式终端的集成化变压器结构设计与应用

甘景纯 — 2026/6/23 16:24:32

本课题提出并深入探究了一种新型的组合插接式避雷器与电缆插拔式终端集成化变压器结构设计方案。通过改进变压器高压侧套管结构及引出线方向，实现变压器、避雷器与高压电缆紧凑且高效的连接。应用实践表明，该方案有效减小占地面积，降低土建投资并缩短建设周期。该一体式变压器的结构组成、工作原理、关键技术特征等方面的显著优势，可为紧凑型变电站建设及高压电缆进线方式的优化提供高效、可靠的技术解决方案。

盘磨机放射型直齿磨片分类及其设计方法

刘欢，孟庆辉，刘政，刘洪斌，董继先，杨硕，刘莹莹 — 2026/5/25 18:27:58

放射型直齿磨片在制浆造纸及相关行业磨浆过程中均有应用，目前关于放射型直齿磨片磨齿交错理论及设计方法的研究存在欠缺，限制了放射型直齿磨片的有效应用。本文分析了中心及非中心放射直齿磨片的齿型特征及设计依据，阐述了中心放射直齿磨片齿型的贯通、分开与组合设计方法，基于放射中心相对位置对非中心放射型磨片齿型设计的3种方法进行了研究，可为放射型直齿磨片齿型参数化设计及应用提供参考。

基于图像卷积神经网络的湿浆包装机托板缺纸状态识别监测方法

徐峰，李建文，张举 — 2026/5/25 18:27:58

为解决湿浆包装机无法准确识别木制托板是否缺纸的问题，本研究提出了一种基于图像卷积神经网络（CNN）识别的监测方法，包括以下步骤：①通过RTSP流媒体协议获取托板正视图像；②对ROI区域进行多次标注，使用Compact网络得出图像→特征映射基准，期间加以图像增强模拟现场光照波动；③对实时图像进行卷积运算，将图片色彩、边缘差异提取为特征向量，并根据特征向量映射规则进行特征向量比对，判断缺纸状态；④通过标签进行状态判断，以TCP协议将状态信息输出到PLC中，告知系统自动更换空托板。相比传统RGB阈值处理，CNN系统识别处理通过Compact轻量化，较好地消除了现场干扰影响，实现了自动更换木制托板，确保了生产过程的连续性和高效率。

基于智能叉车的纸卷自动装车系统的流程设计及其应用难点分析

屈辉现，杨斌，陈庆虎，胡超，陈刚，刘鹏 — 2026/5/25 18:27:59

随着物流装备智能化发展，无人化场景下的自动化纸卷装车作业已成为造纸行业的发展趋势。本文针对造纸厂成品纸卷自动装车技术的流程设计及实际应用难点，对多车协同调度与自主路径规划、高精度地图与货车识别、垛型规划与分批出库、纸卷圆心识别与抓放等技术方案进行了深入分析，并在现有造纸厂控制系统中增加仓储管理系统（WMS）和机器人控制系统（RCS）的交互，设计构建了一种基于智能叉车（IFL）的纸卷自动装车系统。该方案对现有场景环境适应能力强、改造要求低，能够显著最小化搭建部署及调试自动装车系统对生产的影响，提高部署效率，从而降低实施成本，提升装车作业的效率与安全性。

基于轻量化目标检测模型的再造烟叶表面缺陷识别方法

王水明，李鹏飞，林杰，李浥尘，唐天明，陈前进，汪涵，魏宁丰 — 2026/5/25 18:28:01

针对造纸法再造烟叶表面缺陷人工检测存在的低效率、高误检、难定位等问题，本研究提出一种基于轻量化目标检测模型的缺陷自动识别方法。首先，搭建基于双线阵相机与辅助光源的缺陷检测平台采集缺陷图像；然后，采用图像批量预处理与数据增强方法，对数据集进行扩展与优化，并采用人工与自动标注相结合的方式，依据缺陷特点进行多类别标注，获得足量高精度模型训练数据；最后，构建基于双注意力机制和双检测头的轻量化目标检测模型YOLO-D。结果表明，该模型的精确率为87.7%，计算量仅为20.8 GFLOPs，相比YOLOv8模型精确率提升了2.2%，计算量降低了26.8%，实现了再造烟叶表面缺陷的快速、准确识别。

基于低秩适配微调大语言模型构建断纸信息知识图谱

曾庆禹，洪蒙纳，李继庚 — 2026/4/21 10:08:10

为实现对造纸过程断纸故障的精准预测与知识结构化，本研究针对断纸数据特点与造纸设备影响，结合低秩适配（LoRA）和思维链提示工程技术，系统对比了LoRA、权重分解低秩适配（DoRA）、注入适配器（IA3）、量化低秩适配（QLoRA）4种参数高效微调（PEFT）策略对大语言模型的微调效果，并基于优选的LoRA微调大语言模型ChatGLM3-6B，构建了适配造纸领域实体、属性与关系的断纸信息知识图谱。结果表明，LoRA算法在断纸信息的实体识别与关系抽取任务中综合表现最优，召回率达100%、F1分数达92.31%，显著优于未微调ChatGLM3-6B及其他主流大语言模型（讯飞星火MAX、通义千问2.5-7B）。

基于束搜索与自适应模拟退火算法的多规格纸卷装载优化

钟浩成，李继庚 — 2026/4/21 10:08:11

针对造纸企业纸卷配送中存在的多规格、多客户混装导致配送成本增加的问题，本研究提出了一种基于束搜索与自适应模拟退火（BASA）算法的多规格纸卷装载优化算法。将具有相同配送目的地的纸卷定义为同一产品族，构建了以最小化车厢使用数量和产品族分散度的双目标优化模型。首先设计堆组算法实现三维到二维的转化，随后构建两阶段求解框架，采用角边相切算法快速构造初始装箱方案，为防止初始解过早陷入局部最优，引入基于束搜索的自适应模拟退火算法优化装箱序列。结果表明，相比人工方案，BASA算法在4个测试案例中均减少了1节车厢使用数量，空间利用率平均提升5.27个百分点，产品族聚集率达到98.46%，为造纸企业多规格纸卷提供了兼顾装载效率与同一客户集中配送的优化方案。

基于阻抗传感的涂料配方AI在线检测系统研究

卢俊，赵光磊，谢充，郭尚昆 — 2026/4/21 10:08:12

本研究设计了一套基于阻抗传感的涂料AI在线检测系统，将其应用于测定涂料配方的阻抗谱。通过分析涂料的固含量、填料配比及分散剂、增稠剂、黏合剂等参数的变化，探究系统的在线检测能力、稳定性及其对配方变化的响应特性。结果表明，该系统测量稳定，所构建的线性回归模型预测精度高（测试集R²=0.985），能敏感捕捉关键添加剂等参数变化对体系电学特性的影响，以期为实现涂料状态的在线、实时智能感知与工艺优化提供有效工具。

压力筛S30408不锈钢筛鼓法兰环断裂成因分析及制造优化方案

马永恒，牛江廷，田英盼，陈春峰，李晓含，侯丽悦，汪会秋，宋振键，赵平 — 2026/4/21 10:08:13

本课题针对某浆纸厂S30408不锈钢压力筛鼓在运行过程中法兰环突发断裂的问题，开展了系统的失效分析研究。通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察，发现母材组织为典型奥氏体等轴晶，整体质量较好，而焊缝区晶粒粗大、组织不均匀，伴随连续析出的Cr₂₃C₆碳化物及气孔、夹杂等缺陷，表现出明显敏化特征；断口形貌显示裂纹多从焊缝缺陷处萌生，在交变载荷作用下逐步扩展，并与纸浆中的Cl^-、S^2-、K⁺等离子引发的腐蚀共同作用，最终形成腐蚀疲劳断裂。能谱检测结果证实断口表面存在碳氧富集和贫铬现象，进一步说明环境介质加速了裂纹扩展。在综合分析的基础上，提出了“选用抗敏化不锈钢材料（如S30403/S31603），优化焊接工艺并实施固溶热处理，腐蚀防护与寿命监测相结合”的改进方案，以提升筛鼓的耐蚀性和工作寿命。

某造纸厂配电网相角差成因分析及合环改造方案设计

甘景纯 — 2026/4/21 10:08:13

针对某造纸厂现有配电网系统改造展开深入分析，南北厂区主要配电网间存在固定30°相角差的问题。通过分析引发该相位差异的成因，以及对配电网可能产生的影响和潜在风险，并在充分考量现场运行条件与安全可靠性的前提下，经过多方案对比，提出了调整变压器联结组别以消除相位差的配电网合环改造技术方案。

基于XGBoost与联邦迁移学习融合的造纸水分异常预测研究

张洁，李继庚 — 2026/3/24 15:06:15

在造纸工业智能化进程中，纸张水分含量的精准预测对质量控制和能效优化至关重要。传统方法因单个企业样本稀缺且模式单一，模型泛化能力有限，同时难以满足数据隐私保护需求。为此，本研究提出了一种基于XGBoost的联邦学习框架，通过分布式架构保障数据隐私，并引入领域对抗神经网络进行跨域特征对齐，以提升泛化能力。经2家造纸厂数据验证，该全局模型准确率达91.74%，各项指标均显著优于本地模型及其他对比算法，与集中式XGBoost性能差距不足1%。特征对齐后构建的2种特征组合虽性能略有降低（≤1.5%），但验证了跨域稳定性和协同增益。

基于Creo的等距直齿磨片齿型设计系统开发与应用

郭西雅，曹馨月，刘欢，董继先，何正阳 — 2026/3/24 15:06:15

针对等距直齿磨片齿型设计存在的用户需求多样化、设计周期冗长、非标准化程度高及图库缺失等问题，本研究基于Creo Toolkit二次开发平台与Visual Studio编程环境，采用C#语言并利用动态链接库（DLL）技术开发了等距直齿磨片齿型参数化设计系统。该系统通过构建友好的人机交互界面，实现了不同规格等距直齿磨片齿型参数的快速调整与三维建模。

卷筒涂布机收卷锥度张力控制方法研究

李春杰，任芳，巨国力，陈明辉，李引锋，刘善慧 — 2026/3/24 15:06:16

为解决收卷径向应力过大导致的收卷质量问题，本研究对卷筒精密涂布机收卷锥度张力控制展开研究，提出了一种收卷锥度张力控制方法，并分析其参数特性与径向应力控制效果；基于遗传算法（GA），设计改进参数自整定线性自抗扰控制器（LADRC），并制定收卷锥度张力控制策略；在MATLAB 2019b/Simulink中搭建仿真模型，验证改进参数自整定LADRC控制器的收卷锥度张力控制效果。结果表明，基于GA的改进控制器能实现收卷锥度张力高精度控制，收卷锥度张力误差<0.6%，径向应力误差<0.4%。

基于Bezier优化的叉车式AGV混合导航算法研究

徐凯，施权浩，李超，庞楠，晋宏涛，孙馥明，庹炯涛，祁淼 — 2026/3/24 15:06:17

本研究引入了一种融合A*与DWA算法的叉车式自动引导车（AGV）混合导航算法，并基于Bezier曲线优化全局规划路径，同时采用改进适应度函数、引入动态惯性权重因子等方法进行优化，以适用于造纸生产车间等复杂室内场景下的路径规划与局部避障。结果表明，相较于传统A*算法，Bezier优化的改进A*算法下的叉车式AGV轨迹缩短了3.4 m，显著提高了叉车式AGV工作效率（轨迹效率提升7.26%），且导航轨迹曲线更平滑，具有更高的可靠性。此外，经过实验验证，融合A*与DWA算法的叉车式AGV混合导航算法具有较好的全局最优性和局部避障能力。

一种基于HAZOP-LOPA的碱回收燃烧工段安全仪表系统设计方法

汤伟，郑晓虎，王孟效，王其林 — 2026/1/23 16:32:36

针对当前造纸工业安全仪表系统（SIS）设计方法存在的风险分析碎片化、定量评估不足等问题，本研究以碱回收燃烧工段汽包控制部分SIS设计为例，提出一种基于危险与可操作性分析-保护层分析（HAZOP-LOPA）的SIS定级及设计方法。首先对碱回收燃烧工段进行工艺流程节点划分，并设计对应的风险概率-后果二维风险矩阵，通过HAZOP方法系统识别该工段的潜在偏差与风险场景，结合LOPA分析构建独立保护层量化模型；然后基于风险传导特性建立保护层分析-安全完整性等级（LOPA-SIL）动态映射关系，对SIS等级进行合理定级，最后根据定级结果进行SIS的设计，并通过系统失效概率、剩余风险值等指标验证系统的有效性。结果表明，该方法可成功识别2项高风险场景并判定需增设SIL2级SIS，改进后将风险概率成功降至企业可接受水平（<1.0×10^-6/年）。

钒含量对磨片用7Cr17不锈钢组织及力学性能的影响研究

候丽悦，牛江廷，汪会秋，孙震兆，牟相忠，赵平 — 2026/1/23 16:32:37

本研究探究了钒（V）含量对磨片用7Cr17不锈钢显微组织、析出碳化物、力学性能的影响。通过金相显微镜、扫描电子显微镜、洛氏硬度计等对试样进行检测和分析，确定了适宜的V添加量。结果表明，不锈钢组织由板条马氏体、碳化物和残余奥氏体构成。随着V的添加，组织中碳化钒（VC）含量增加，弥散程度增大，但当V含量增至0.5%后，碳化物出现聚集长大现象。细小弥散的VC碳化物可有效阻碍位错运动，提升不锈钢的洛氏硬度；添加少量V时，细小弥散的VC可以钉扎位错，延缓裂纹萌生，提高试样的冲击韧性；然而，过量添加V会导致碳化物在晶界或晶内大量析出，造成应力集中，使材料脆化。加入0.15%~0.3%的V时，VC弥散程度高，不锈钢综合性能最好。

基于商标纸摩擦系数的烟包输送故障分析与预测

张冰，崔庆军，贾晓慧，王海涛，王高升，张正健，王玉峰 — 2026/1/23 16:32:38

针对烟包在卷烟包装机输送过程中时常发生运行不畅的问题，基于6种典型商标纸在不同摩擦接触面上摩擦系数的差异性，分别探讨了商标纸摩擦系数对卷烟包装机开、停机时和八轮后烟包输送的影响。结果表明，实际生产中使用的传送带为接触面时测得的摩擦系数能更准确地反映商标纸的表面摩擦状况。对卷烟包装机停机与开机时的烟包进行受力分析，通过测量商标纸与所用传送带间的摩擦系数，计算烟包所受摩擦力大小，根据卷烟包装机的生产速度、制动（释放）时间等参数可以预测烟包在输送过程中的运行状况。卷烟包装机八轮后输送阶段，可以根据烟包2个接触侧面的动摩擦系数的相对大小来调节上传送带对烟包施加的压力，以保证烟包平稳运行。

光纤光栅融合动态预测的造纸烘箱分布式温控研究

李鹏飞，彭瑞，董志勇，高亮，段州君，文龙，代铖斐，程凯，王渝，王浩，田昕，操明皓，卞玉超 — 2026/1/23 16:32:43

针对造纸烘箱温度均匀性控制难题，本研究提出了一种光纤光栅（FBG）融合动态预测的分布式温控系统，以解决传统热电偶响应滞后、空间分辨率低等问题。通过构建三维虚拟温度场模型，结合稀疏FBG传感器网络（3 400测点）及自然邻域动态重构算法，实现温度场高精度重建（均方根误差1.5 ℃）。设计分区预测控制策略，采用动态PI算法优化热惯性补偿与多区域耦合调控，使稳态误差降至±1.5 ℃，响应时间缩短30%，能耗降低18%。结果表明，系统在突发加热器故障及高速纸张通过等极限工况下仍保持鲁棒性，85 ℃等温面覆盖率达80%，温度梯度抑制率超40%。

基于KANO-FAST模型的造纸设备管理APP设计研究

王飞，吕明琪，陈鸿龙 — 2026/1/23 16:32:44

本研究将KANO模型与FAST方法相融合，通过问卷与访谈的方式收集行业需求，利用KANO模型对需求进行分类，并量化优先级（基本型、期望型、兴奋型）。在此基础上，结合FAST方法构建功能层级树，实现需求向模块化功能的精准转化。此外，设计出集成设备基本管理（基本需求）、异常上报（期望需求）及生产报工（兴奋需求）功能的APP。结果表明，用户对该APP的满意度达92%，设备维修效率提升了26个百分点。本研究设计的KANO-FAST模型，能够有效提升造纸设备管理APP的可用性设计效率，为工业设备管理提供兼具高可靠性、强创新性的解决方案，助力智能化转型。