我國是一個包裝機械大國，但我國包裝機械水平與國外先進水平相比還有很大差距。要提高我國包裝機械技術水平，就要在產品的設計開發和生產制造上采用先進的方法。計算機及網絡技術的迅速發展為實現這一目標提供了強有力的支持，許多新概念、新觀點應運而生，虛擬設計就是其中之一。虛擬設計技術是以計算機仿真和產品全生命周期建模為基礎，集計算機圖形學、人工智能、并行工程、網絡技術、多媒體技術和虛擬現實技術等諸多技術為一體，在虛擬條件下對產品進行構思、設計、制造、測試和分析。它的顯著特點就是利用數字化模型一一虛擬產品來代替實物模型進行仿真分析，從而提供產品在時間、質量、成本、服務和環境等多目標中的決策水平，達到全局優化和一次性開發成功的目的[1]。

　　面向用戶的產品虛擬設計是適應產品多樣化的需求的有效手段，國內外已有學者對此進行了研究。如J．Bernhard等研究并實現了一個基于Java3D技術的虛擬設計服務系統[2] ；山東大學周軍等詳細研究了生產線虛擬設計的設計原理、基本特征、體系結構、設計內容和設計流程，并結合應用實例，建立了生產線的虛擬模型，可視化地仿真其運行狀態，能迅速地診斷出其瓶頸工序，有效地集成生產線的設計、仿真、分析、診斷、優化和重組等功能[3]；天津大學高廣達等研究了模塊化虛擬設計系統的宏觀規劃、模塊的創成設計和接口設計，以及模塊化產品的快速虛擬創建技術和方案評價技術，并開發了數控機床虛擬模塊化設計平臺[4]。

　　將虛擬設計技術應用于包裝機械設計領域，在計算機上實現產品設計、制造、預估產品性能及可加工性等，使得包裝機械的設計開發和制造技術從傳統的方法發展到一個嶄新的階段，使企業能夠對市場需求的變化做出快速敏捷的反應，及時對自身的生產做出合理的調整與重新規劃，以最經濟的成本和最短的開發周期，研制出適用的包裝機械系統或產品。

1包裝機械虛擬設計的開發環境

　　包裝機械虛擬設計的實現需要有一個合理的產品開發環境。它能夠使設計、評價和產品更改在開發團隊里并行地進行，通過共享產品數據庫中的虛擬原型在產品開發的不同階段建立橋梁。該環境可以用現有的CAD、CAE、CAM 工具和工程知識庫、模型庫來組建，利用計算機手段將產品的概念原型虛擬地產生出來，可利用交互仿真來評價該虛擬產品，并仿真和優化其關鍵制造過程及費用。