在传统船用柴油机关键件加工过程中,车间数字化技术和三维虚拟仿真技术在企业中已逐步得到应用,但彼此之间仍存在“信息孤岛”,在一定程度上会导致信息链断层等问题,从而致使在生产制造过程中,存在生产效率低、能耗高、产品质量参差不齐等问题。对此,为提高产品加工生产效率和质量,降低生产能耗,采用数字孪生技术进行船用柴油机关键件制造过程管控,以虚拟车间模型构建、加工质量动态管控方法、生产效率及能耗在线评估优化方法及系统集成为关键技术展开深入研究,搭建船用柴油机关键件数字孪生车间平台。借助车间数据采集系统,进行车间加工数据采集,实现生产车间的在线监控、决策、优化及仿真等功能,并指导船用柴油机关键件实际生产加工,具体研究内容包括:（1）针对船用柴油机关键件加工过程的实际需求,建立船用柴油机关键件数字孪生车间平台总体架构,并在此基础上确定平台的解决方案以及支持的功能模块。（2）基于船用柴油机物理加工车间的车间资源和工位布局等特征,构建虚拟车间三维模型。对物理加工车间的工艺流程进行研究,通过与虚拟车间相融合,从而建立船用柴油机关键件物理加工车间数字孪生体模型。（3）对船用柴油机关键件的加工质量管控方法进行分析,借助数字孪生技术,构建基于数字孪生的船用柴油机关键件加工质量管控模型。对刀具寿命预测模型、刀具磨损量和工件表面粗糙度预测模型进行分析,建立刀具寿命预测算法、刀具磨损量数学模型及工件表面粗糙度数学模型,并建立智能优化算法进行刀具磨损量和表面粗糙度优化,从而实现工件加工质量的管控。（4）根据船用柴油机关键件实际加工效率和能耗需求,对船用柴油机关键件生产效率和能耗在线评估方法进行研究。利用数字孪生技术,构建切削参数在线决策优化数字孪生模型。建立加工生产效率和能耗数学模型,并与改进遗传算法与粒子群算法相融合,进而实现切削参数在线决策优化。（5）利用Thing JS物联网3D可视化Paa S平台及Visio Studio 2017集成式开发平台,搭建虚拟车间和车间服务系统。采用SQL Server 2008构建孪生车间数据库。利用MATLAB 2016a进行智能算法的编写设计。将数据库、虚拟车间、车间服务系统等进行集成,构建数字孪生车间平台,并借助实例仿真验证平台的可行性及可靠性。