本虚拟仿真实验教学课程利用自主开发的网页版“包装生产工艺方案设计与分析虚拟仿真系统”进行包装生产工艺方案设计与分析虚拟仿真实验，实现了这一不可及、高成本、高消耗的大型综合训练。虚拟仿真系统中有设备库，通过选择不同模块的包装设备，即可快速设计出不同产品的包装生产工艺方案，实时模拟其包装生产过程，并进行生产平衡分析，以优化包装生产工艺方案。实验过程完全交互式，可获得身临其境的实验教学体验。
该实验主要实现以下功能：
（1）构建了实验预习、实验操作、实验考核、实验报告四个模块的虚拟仿真系统，如图1所示。

图1  系统主界面

（2）可进行实验预习，浏览实验目的、实验原理、布局原则等，使学生掌握实验的基础知识，如图2所示。

图2  实验预习

（3）可查看所有包装设备三维模型和文字介绍，分析设备使用场合，如图3所示。

图3  查看包装设备展示、介绍

（4）可进行实验操作练习，任意组装不同产品的包装生产过程，掌握实验的基本操作流程，如图4所示。

图4  实验操作练习

（5）可进行理论考核，系统提供10道多项选择题，答题后显示得分，如图5所示。

图5  理论考核

（6）可进行实战考核，系统提供粉剂包装生产工艺、片剂包装生产工艺、块体包装生产工艺等3个实战考核项目，选择其中1个考核项目进行考核测试，如图6所示。

图6  实战考核

（7）可对包装设备的生产率和包装产品尺寸等参数进行交互式调整，如图7所示。

图7  参数调整

（8）可进行生产平衡分析，通过分析和调整各设备生产率等运行参数，采取在不同工序并联多台包装设备的方法，达到生产节拍平衡，如图8所示。系统自动计算生产线平衡率，判定生产平衡情况。

图8  生产节拍平衡

（9）可进行设备关联，使所有包装设备关联在一起。若在添加设备时没有保证前一包装设备的输出口（绿色方块）与后一包装设备的输入口（红色方块）对齐，在设备关联时会出现连接失败提醒，如图9所示。对未连接的包装设备，可将返回虚拟场景重新进行调整。

图9 设备关联

（10）可生成实验报告，显示实验任务、实战布局图、设备统计表、生产线平衡率及评判结果、实验成绩等内容。
应用情况：该实验项目支撑《包装机械》、《包装工艺学》课程，服务于包装工程、机械设计制造及其自动化、机械电子工程、工业工程、物流工程、食品科学与工程等专业学生，开设了如下3个具体实验项目：
（1）粉剂包装生产工艺方案设计与分析虚拟仿真实验
（2）片剂包装生产工艺方案设计与分析虚拟仿真实验
（3）块体包装生产工艺方案设计与分析虚拟仿真实验