本发明公开了一种基于半实物仿真与数字仿真的盾构机换刀过程仿真系统，包括数字仿真平台和半实物仿真平台：在数字仿真平台上建立换刀仓与换刀人员的模型；根据盾构机实际尺寸，建立换刀的静态数字仿真环境。在半实物仿真平台上采集人体换刀数据，进行半实物仿真实验；依据半实物仿真数据，进行虚拟人驱动；在数字仿真平台创建数字动态仿真过程。本发明还公开了一种基于半实物仿真与数字仿真的盾构机换刀过程仿真方法。本发明解决了现阶段针对盾构机换刀操作人员作业姿势分析中存在的操作性、可行性差的问题，为评估换刀人员作业姿势提供了一种有效的方法。