包装机械虚拟设计技术

2018中国包装产业战略发展年会——智能包装与技术创新论坛目录1.关键技术3.应用实例2.应用场景关键技术智能包装的定义智能包装的定义智能包装，指通过创新思维，在包装中加入了更多机械、电气、电子和化学性能的等新技术，使其既具有通用的包装功能，又具有一些特殊的性能，以满足商品的特殊要求和特殊的环境条件。

智能包装的发展趋势第一代智能包装技术基于光学/视觉识别，侧重于通过光学特性解决防伪、追踪、防盗等问题，其特点是只利用一种技术；有别于第一代智能包装技术，第二代智能包装技术将融合印刷电子、RFID、柔性显示等新型技术，使商品及其包装对于人类更具有亲和力，使人机交互式沟通更为便捷，使得“智能”包装更加主动地呈现出物联网特性。

在未来的2-3年，智能包装市场必将成为物联网产业新的蓝海。

以包装为载体，使用智能传感器技术和全球定位系统，实现物流包装的智能化，收集和掌握包装运输过程中的全部信息，实现对商品物流运输过程位置信息、震动行为、跌行为的实时监测和可追溯。

智能包装关键技术智能包装云平台（Packaging Digitization ）：包装数字化与可视化的物联网数据处理平台，包括数据的传输、处理、分析、存储和应用（大数据应用）等。

包装可视化（Packaging Visualization ）：通过数字化技术，使包装变成真正的自媒体和万物互联的载体，将商品本身的性状及位置信息，以及原材料、生产、仓储、物流、销售、消费等全生命周期的数字信息以文字、图形、图像、动画、及音视频等可视化的方式，在包装盒体、终端设备或后台屏幕上实时显示出来，实现实时交互、处理、监控和决策的目的。

包装数字化（Packaging Digitization ）：以包装为载体，以二维码、图像识别、增强现实AR 、RFID 、NFC 、数字水印、TTI 标签、智能传感等数字化技术为手段，实现对商品的原材料、生产、仓储、物流、销售、消费等全生命周期的数据采集，为构建智慧物联大数据平台提供数据源，实现包装数字化。

机械设计制造中数字化技术的运用【摘要】随着信息技术的飞速发展，数字化技术已成为推动全球工业革命的关键力量，推动了机械设计制造领域的发展。

为了机械制造领域更高质量的发展，需要深入探讨数字化技术的应用。

本论文旨在全面剖析数字化技术在机械设计制造中的价值和应用，希望能为相关从业人员提供参考。

【关键词】数字化技术；机械设计制造；运用随着时代步入全新阶段，我国正大力推进制造强国建设，其中，实现社会经济高质量发展的战略之一就是大力发展先进制造业。

全球市场竞争日益激烈，积极引入数字化设计技术于机械产品研发之中，不仅有助于显著提升产品市场价值，更能有力驱动机械工业的现代化步伐。

在此背景下，国内机械设计制造企业应当积极运用先进的数字化设计技术，以稳固并提升我国机械制造产业在全球竞争中的核心地位与优势。

1.数字化技术概述数字化技术是一种旨在强化设计能力的新兴工具，随着社会科技的日新月异，数字化技术日益成熟并广泛渗透至众多产业，其中，机械设计制造行业也引用了这项技术。

传统的机械制造流程主要依赖人工创建物理模型，通过实物模拟来检验设计效果，这一过程耗时费力且成本高昂。

如今，数字化技术的介入彻底革新了这一局面，工程师们如今能借助各类专业软件，在计算机虚拟环境中高效地构建数字化模型，进行仿真运行，无需再投入大量资源制作实体模型，从而大幅提升工作效率并有效控制成本。

其次，数字化技术使得模型数据化，在设计过程中生成的各项参数能够得到精准记录，并且能妥善储存，为深入细致的分析设计细节提供了基础。

设计团队能更快地捕捉到隐藏的问题，从而提升设计的效率、可靠性和可行性。

另外，数字化技术拥有统一的模型，这一特性打破了产品周期的局限。

过去，针对不同生命周期阶段的产品，设计人员往往需要分别进行繁琐且易出错的定制化设计。

而今，借助数字化技术，各类产品无论处于何种周期，都能在同一模型框架下进行仿真操作，极大地简化了设计流程，节省了大量时间。

再从协同工作的角度来看，数字化技术有力地打破了部门间乃至行业间的协作障碍。

2022年8月第34期Aug. 2022No.34教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM印刷包装虚拟仿真平台的构建及创新人才的培养杨永刚，刘江浩，王华明（北京印刷学院 研究生院，北京 102600）［摘 要］ 虚拟仿真技术已逐渐应用在印刷包装类专业实践教学及人才培养中，必将为以学生为中心的自主式学习和专业理论教学带来积极意义。

指出了新工科背景下构建虚拟仿真实验平台的必要性和创新性；介绍了平版胶印工艺虚拟仿真实践平台的先进性、合理性与实用性，分享了该平台案例的核心要素仿真设计、实验教学过程与特色；从三个方面探索了基于虚拟仿真实验平台的建设应用对自主式学习的开展、实践教学改革、学生工程实践能力培养的促进作用。

［关键词］ 新工科；印刷包装；虚拟仿真实验平台；以学生为中心；虚实结合［基金项目］ 2019年度北京市教委北京高等教育项目“本科教学改革创新项目”（22150120018）［作者简介］ 杨永刚（1976—），男，江西高安人，工学博士，北京印刷学院研究生院副教授，硕士生导师，主要从事印刷工程技术教育研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2022）34-0181-04 ［收稿日期］ 2021-08-15一、印刷包装虚拟仿真实验平台的构建（一）构建虚拟仿真实验平台的必要性在印刷包装类专业实践教学环节中，生产型印刷机、印后装订与整饰设备及各种包装机械较昂贵，设备种类多，实验用机型更新换代速度慢，实验成本高，且实践教学环境与企业生产实际差别较大，导致学生参与度较低，实践教学的效果难以保证，制约了复合应用型人才的培养［1］。

另外，实验用印刷机、装订线、覆膜机和各种包装机械体积庞大，占用较大的物理空间，开展实验所用的油墨、胶黏剂等，也会产生一定的挥发性有机化合物排放和设备清洗废水，对环境友好性不够。

由于实验条件的局限性，采用虚拟仿真实验技术及平台替代真实实验设备和部分实验环节迫在眉睫。

茶饼内包装机执行机构设计及运动学仿真李莹;叶恬羽;何邦贵;郭蕾蕾【摘要】Objective: In order to promote the change of the packaging of the Pu'er tea cake from the manual packaging mode to the mechanized model, an innovative actuator of the inner packaging machine was designed. Method: The design uses the camera aperture folding mechanism, through the shrinkage of the aperture, the tea cake can be packaged stably. A virtual and prototype model is established by using virtual prototyping technology combined with Pro / E and its Mechanism modeling and simulation. Results: The simulation results show that the working stroke and trajectory of the virtual prototype are consistent with the preset. Conclusion: The practical feasibility of the internal packaging actuator is verified, which provides a reliable basis for the establishment of physical prototype.%目的:为促进普洱茶饼内包装由手工包装模式到机械化模式的转变,设计了一种创新型内包装机的执行机构.方法:设计采用相机光圈式折纸机构,通过光圈的收缩,稳定地实现了对茶饼的包装.采用虚拟样机技术结合Pro/E和其Mechanism建模仿真的方法,建立精确可靠的虚拟样机模型.结果:试验仿真结果表明,虚拟样机的工作行程、运动轨迹与预设一致.结论:验证了该内包装执行机构的实际可行性,为物理样机建立提供可靠依据.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)020【总页数】3页(P108-110)【关键词】茶饼内包装;光圈折纸机构;Pro/E建模;运动学仿真【作者】李莹;叶恬羽;何邦贵;郭蕾蕾【作者单位】昆明理工大学机电工程学院,昆明650500;昆明理工大学机电工程学院,昆明650500;昆明理工大学机电工程学院,昆明650500;昆明理工大学机电工程学院,昆明650500【正文语种】中文【中图分类】TH122随着茶饼日益受到人们的喜爱，其需求量也在与日俱增[1]。

虚拟样机技术在工业领域的应用及影响苏涛【摘要】介绍了虚拟样机技术的功能以及国内外的应用,着重分析了虚拟样机技术的特点,指出了虚拟样机技术在应用领域的优势。

它使产品设计可以摆脱对物理样机的依赖缩短新产品的研发周期,降低了产品的研发成本,大大加快了多变的市场对产品需求的响应速度,有效提高产品的设计质量。

【期刊名称】《产业与科技论坛》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】2页(P81-82)【关键词】虚拟样机;技术设计;建模仿真【作者】苏涛【作者单位】西安航空职业技术学院航空制造工程系【正文语种】中文【中图分类】F424.3虚拟样机技术(Virtual Prototyping，VP)就是在建造第一台物理样机之前，设计师利用三维软件程序建立起机械系统的三维几何模型，并对各个零部件定义其物理特性，进行仿真分析并以数字与图形方式显示该系统在模拟真实工程条件下的各种特性，如变形、应力与振动的大小等，从而不断修改设计方案并得到最优设计方案的技术。

美国国防部对虚拟样机技术有关概念的建设性意见为:一是虚拟样机定义。

虚拟样机是建立在计算机上的原型系统或子系统模型，它在一定程度上具有与物理样机相当的功能真实度。

二是虚拟样机设计。

利用虚拟样机代替物理样机来对其候选设计的各种特性进行测试和评价。

三是虚拟样机设计环境。

是模型、仿真和仿真者的一个集合，它主要用于引导产品从思想到样机的设计，强调子系统的优化与组合，而不是实际的硬件系统。

在建模和仿真领域比较通用的关于虚拟样机的概念是美国国防部建模和仿真办公室(DMSO)的定义。

DMSO将虚拟样机定义为对一个与物理原型具有功能相似性的系统或者子系统模型进行的基于计算机的仿真;而虚拟样机则是使用虚拟样机来代替物理样机，对候选设计方案的某一方面的特性进行仿真测试和评估的过程。

虚拟样机技术涉及许多关键技术与研究领域，如仿真分析技术、产品建模技术、可视化技术、模型校验、验证和确认技术等。

试论机械工程设计中的虚拟样机技术发表时间：2020-06-29T15:56:31.863Z 来源：《基层建设》2020年第7期作者：黄志云[导读] 摘要：本文针对机械工程设计的概念与基本特点，将虚拟样机技术应用于机械工程设计当中，特别是应用在农业机械设计方面，希望为技术深入研发提供有价值的参考依据。

身份证号码：44022319881103XXXX摘要：本文针对机械工程设计的概念与基本特点，将虚拟样机技术应用于机械工程设计当中，特别是应用在农业机械设计方面，希望为技术深入研发提供有价值的参考依据。

关键词：机械工程；设计；虚拟样机基于社会经济与科技水平的提升，现代企业为实现自身全面可持续发展，就必须保证研发产品与市场需求相适应，尽量缩短研发的周期，提高产品设计的性能，优化产品质量，缩减开发成本。

与传统物理样机技术相比，虚拟样机技术的性能优势明显，备受企业与研发人员认可。

在开发新产品的过程中，将虚拟样机技术应用于前期设计与测试评估中，能够使开发周期缩短，减少开发成本，促进产品设计效果的提升，特别是在机械工程设计方面的作用十分明显。

由此可见，深入研究并分析机械工程设计中的虚拟样机技术具有一定的现实意义。

1 虚拟样机技术概述与传统物理样机相比，虚拟样机技术的虚拟性特征明显，通过计算机的辅助作用，借助软件程序为工程师提供必要帮助，有效构建三维模型，在仿真模拟系统的基础上，积极开展仿真模拟实验，并深入分析评估机械运行的具体状况，以保证工程师能够对设计工作的不足进行及时查找，合理采用相应措施有效改进，进一步优化机械设计工作质量以及效率[1]。

总的来讲，虚拟样机技术就是基于计算机，对CAD 等相关设计制图模型加以运用，合理采用仿真模拟技术完成机械设计工作的新型技术。

虚拟样机技术最突出的特征就是在机械设计阶段，通过对高新技术的应用完成开发、分析与设计任务，使得研发设计的实际周期得以缩减，不断增强机械设计质量以及效率，而且达到设计成本缩减的目标，进一步增强企业市场竞争实力。

探讨机械工程技术的发展趋势随着科技的不断进步和社会的发展，机械工程技术也在不断地发展和改进。

在这个信息化时代，机械工程技术的发展趋势受到了广泛关注，下面就让我们一起来探讨一下机械工程技术的发展趋势。

一、智能化智能化是当前机械工程技术的主要发展趋势之一。

随着人工智能等技术的不断发展，传统的机械设备在各个领域都在不断被智能化所取代。

智能化的机械工程技术可以更好地满足不同领域的需求，从而提高生产效率和质量，减少生产成本。

在制造业中，智能化的机械设备可以更加精准地控制生产过程，从而提高产品的质量和一致性。

在农业领域，智能化的农业机械设备可以更好地适应不同的农作物种植要求，提高农产品的产量和质量。

在医疗领域，智能化的医疗器械可以更好地辅助医生进行手术操作，提高手术的成功率和治疗效果。

智能化是机械工程技术未来发展的重要方向，它将会给各个领域带来革命性的变革。

二、绿色化随着环境保护意识的不断增强和能源资源的日益紧缺，绿色化成为了机械工程技术发展的另一个重要趋势。

绿色化的机械工程技术主要包括节能减排和环保材料等方面。

在节能减排方面，机械工程技术可以通过改进设备结构、采用新型的节能材料等途径来降低能源消耗和减少排放。

在汽车工业中，新型的发动机技术和轻量化设计可以有效降低汽车的燃油消耗和尾气排放。

在工业制造领域，节能减排的机械设备可以通过降低能源的消耗和有害物质的排放，最大程度地减少对环境的污染。

在环保材料方面，机械工程技术可以通过研发和应用环保材料来减少对自然资源的消耗和污染。

在建筑业中，采用环保材料的建筑结构可以大大降低对土地资源和大气环境的影响。

在包装制造领域，采用可降解的环保材料可以有效减少对环境的污染。

绿色化的机械工程技术可以更好地保护环境，降低对自然资源的消耗，是未来机械工程技术发展的重要方向。

三、数字化数字化是机械工程技术发展的另一个重要趋势。

随着信息技术的飞速发展，数字化技术在机械工程领域的应用越来越广泛。

有关包装机械设计的方法探析作者：胡明根等来源：《价值工程》2012年第36期摘要：目前我国制造业发展迅速，但是包装机械上仍然限制了生产效率的有效提高。

本文首先从现代机械设计方式在包装机械设计中的使用和包装机械设计新趋势分析以及包装机械的创新设计等几个部分分析了包装机械设计的新思路和新方法。

Abstract： At present， manufacturing industry in our country develops rapidly， but it still limits the efficient improvement of production efficiency in packaging machinery. This paper analyzes new ideas and new methods of packaging machinery design from the use of modern mechanical design in packaging machinery design and new trend of packaging machinery design as well as the creative design of packaging machine.关键词：包装设计；机械制作；方法探析Key words： packaging design；mechanical design；analysis of method中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）36-0030-020 引言随着经济快速发展，包装也成为了一门综合性的科学，主要包括了包装经济以及包装管理、包装技术等几个层面的具体内容。

我国包装机械行业在上世纪七十年代起步，于八十和九十年代得以快速发展。

目前国际上对于包装机械的发展都较为重视，其中如何节约成本以及提高机械工作效率和设计模块化、配置柔性化都是包装机械设计的关键问题。