随着自动化物流生产线技术在工业生产中的普及和发展,对自动化物流生产线人才的需求更加迫切,但目前存在员工培训手段单一与培训过程交互性差等不足。本文以某卷烟厂的模块化烟草物流生产线实训装置为基础平台,针对其生产过程中的常见故障,研究基于计算机仿真技术并结合设备实际运行情况进行故障现象仿真的方法,可支持培训人员对设备故障进行虚拟调试,以起到对员工进行故障培训教学的效果。论文首先介绍了模块化物流生产线结构组成与运行特性,并针对生产线的故障特性对系统的总体需求进行了分析。从系统设计角度出发,利用Unity3D中的UGUI与NGUI组件搭建了仿真平台的界面,通过Maya中的Polygon与约束技术建立了可由脚本驱动的物流生产线三维模型,并使用Animation动画机的关键帧技术通过控制单帧模型的实时状态制作了基础的故障仿真动画。以控制场景摄像机的方式设计了系统的漫游机制,并在此基础上采用LOD算法压缩了模型的三角面数量,对虚拟场景的显示效果进行了优化。收集并归纳了物流生产线设备常见的故障案例,以SQL Server2012为数据库开发软件,通过确定各属性表格的主键与外键,建立了详尽的故障数据库以便为培训人员提供各类故障实例与解决方法,通过ado.net访问方法实现了Unity与数据库之间的通信。随后论述了故障仿真与虚拟调试系统的具体实现过程,介绍了几种用于故障现象仿真的机制并以码垛模块中的ABB-IRB120机器人为例,采用数学模型分析法研究了其动力学模型,并调用PhysX物理引擎从机理上仿真了机器人执行器的动力学故障现象。并利用第三方插件PlayMaker设计了一种可让培训人员依据提示对故障设备进行虚拟调试的功能。最后结合FSM状态机与Unity的事件监听系统建立了可对培训人员调试水平进行判定的评价机制。本文基于三维引擎软件Unity3D设计出一套故障仿真实验平台,该平台有助于培养制造业相关技术型人才队伍,便于其了解生产线故障发生的机理、排除故障的手段,提高培训人员实际生产中的操作能力与专业基础知识。