我国是一个包装机械大国，但我国包装机械水平与国外先进水平相比还有很大差距。要提高我国包装机械技术水平，就要在产品的设计开发和生产制造上采用先进的方法。计算机及网络技术的迅速发展为实现这一目标提供了强有力的支持，许多新概念、新观点应运而生，虚拟设计就是其中之一。虚拟设计技术是以计算机仿真和产品全生命周期建模为基础，集计算机图形学、人工智能、并行工程、网络技术、多媒体技术和虚拟现实技术等诸多技术为一体，在虚拟条件下对产品进行构思、设计、制造、测试和分析。它的显著特点就是利用数字化模型一一虚拟产品来代替实物模型进行仿真分析，从而提供产品在时间、质量、成本、服务和环境等多目标中的决策水平，达到全局优化和一次性开发成功的目的[1]。

　　面向用户的产品虚拟设计是适应产品多样化的需求的有效手段，国内外已有学者对此进行了研究。如J．Bernhard等研究并实现了一个基于Java3D技术的虚拟设计服务系统[2] ；山东大学周军等详细研究了生产线虚拟设计的设计原理、基本特征、体系结构、设计内容和设计流程，并结合应用实例，建立了生产线的虚拟模型，可视化地仿真其运行状态，能迅速地诊断出其瓶颈工序，有效地集成生产线的设计、仿真、分析、诊断、优化和重组等功能[3]；天津大学高广达等研究了模块化虚拟设计系统的宏观规划、模块的创成设计和接口设计，以及模块化产品的快速虚拟创建技术和方案评价技术，并开发了数控机床虚拟模块化设计平台[4]。

　　将虚拟设计技术应用于包装机械设计领域，在计算机上实现产品设计、制造、预估产品性能及可加工性等，使得包装机械的设计开发和制造技术从传统的方法发展到一个崭新的阶段，使企业能够对市场需求的变化做出快速敏捷的反应，及时对自身的生产做出合理的调整与重新规划，以最经济的成本和最短的开发周期，研制出适用的包装机械系统或产品。

1包装机械虚拟设计的开发环境

　　包装机械虚拟设计的实现需要有一个合理的产品开发环境。它能够使设计、评价和产品更改在开发团队里并行地进行，通过共享产品数据库中的虚拟原型在产品开发的不同阶段建立桥梁。该环境可以用现有的CAD、CAE、CAM 工具和工程知识库、模型库来组建，利用计算机手段将产品的概念原型虚拟地产生出来，可利用交互仿真来评价该虚拟产品，并仿真和优化其关键制造过程及费用。