电力是关系国计民生的基础产业,电力供应事关国家安全战略,事关经济社会发展全局。水力发电是我国非化石电源的重要部分,因国家能源利用的迫切需求,水电规模逐年增加。水力发电设备是水力发电的基础,而水轮机作为水力发电设备的关键组成部分,其核心零部件的制造工艺复杂、工艺路线长、制造周期长,具有典型多品种、小批量、单件定制化的生产特点,迫切需要通过数字化、信息化、智能化手段来提高产品质量、缩短升级周期、降低成本和提高生产效率。随着电力装备行业的高速发展,提升水力发电装备制造行业的智能制造水平迫在眉睫,研究水轮机核心零部件制造数字化车间的总体方案设计和关键技术具有重要指导意义。论文在借鉴国内外不同行业制造数字化车间及其关键技术研究成果基础上,对水轮机核心零部件制造数字化车间的总体方案设计和部分关键技术进行深入研究,并完成数字化车间信息系统部分功能模块的开发,以支持水轮机核心零部件制造数字化车间实现数字化、信息化、智能化的管理模式。首先,对水轮机核心零部件制造特点、车间现状及数字化需求进行分析,给出水轮机核心零部件制造数字化车间的总体方案,重点研究水轮机核心零部件制造数字化车间信息系统的功能体系。然后,对水轮机核心零部件制造数字化车间的部分关键技术进行深入研究。针对水轮机核心零部件制造的特点及其导致的车间生产排产优化难度大等问题,首先建立面向水轮机核心零部件制造的智能排产模型,然后提出基于NSGA-II的智能排产算法,最后通过案例对模型和算法的有效性和可行性进行验证;针对水轮机核心零部件制造车间物料的特点,给出一套面向水轮机核心零部件制造的物料跟踪整体解决方案,包括物料管理流程规范化、物料编码规则及标识方案、物料状态识别方法等。最后,在以上研究基础上,开发水轮机核心零部件制造数字化车间信息系统部分功能模块,实现基础数据管理、智能排产及物料跟踪等功能,为水轮机核心零部件制造数字化车间提供支持工具。