随着“中国制造2025”的实施,以及我国人口红利的消失,机械加工产业智能转型升级已迫在眉睫。鉴于目前机械加工生产线现场调试困难、生产信息孤岛和市场响应慢等问题,本文提出了基于数字孪生的机械加工智能生产线解决方案。基于数字孪生的理论,以机械加工生产线为研究对象,完成机械加工智能生产线在物理层的生产线设计、数字孪生模型构建和生产线虚拟仿真验证。首先,基于模块化方法完成了机械加工智能生产线的整体方案设计,并对生产线的各模块进行了详细设计。其中,主要包括仓储模块、AGV运送模块、RFID识别模块、工业机器人模块、加工模块、传送模块、视觉检测模块和并联机器人模块,利用主控PLC实现对现场层控制,传感器实时采集生产过程数据。其次,构建了各模块的几何模型、物理模型和行为模型,根据生产工艺流程融合三维模型,研发了生产线各模块的数字孪生模型。依据物理模型的形状、尺寸、位置等几何参数和装配关系等构建几何模型,在此基础上,借助于改进后的Moore有限状态机的建模方法创建了生产线系统的行为模型。再次,利用OPC UA技术建立了生产线系统数据通信网络,利用OPC UA技术,实现了孪生数据的虚实交互与数字空间的映射。同时实现了对孪生数据的存储与复现功能,为模型调试、数据分析、数据挖掘等后续工作提供了数据支持。最后,基于改进后的Moore有限状态机的模型,建立了生产线系统的行为模型。根据各模块的实际功能搭建逻辑树结构,完成其内部的运行机制。根据物理设备的传感信息利用Lua语言编制的脚本控制仿真模型,实现基于实时数据驱动的仿真模型同步映射。