我国经济发展正由高速度增长转向了高质量发展阶段。在航空业,由于典型零部件构造越来越复杂,对产品制造、装配的质量一致性、稳定性要求也越来越严苛。有的企业主要关注质量检验环节,但质量检验属于事后把关,无法做到事先预防。过程质量控制方法以过程能力分析为手段,实现加工制造过程质量的持续保持或改进,但也存在一定滞后性。数字孪生技术的发展和应用,有效解决了过程质量控制中数据不全及其滞后等问题,使得在线过程质量控制有了可能。本文以飞机零部件制造装配过程为典型应用场景,参考ISO数字孪生标准框架研究构建了基于数字孪生的在线过程质量管控平台,并开展了示范应用。首先,在基于模型定义（Model Based Definition）技术的基础上,构建了基于特征的数字化测量系统。融合测量检测软件以及数字化测量设备,对物理世界产品实施快速、精确、自动化的测量,以获取产品外形及其位姿信息等,为构建数字孪生质量管控平台提供数据支持。其次,针对航空零部件生产过程的多样性,根据其实际情况选择相应的过程能力分析算法,构建了系列过程能力指数（Process Capability Index）,以适应不同的生产现场需求;同时,建立了动态过程在线质量控制模型,实现了异常模式的自动识别,提高了质量改进决策水平。最后,参考ISO 23247标准框架,结合飞机零部件的制造特点,针对过程质量稳定性控制提出了相应的信息系统架构,构建了由物理层、数据层、模型层、服务层组成的数字孪生质量管控平台,提供了工件质量在线监视、异常报警、稳态控制及质量改进措施建议等功能;基于平台功能方法,以某飞机万向轴零件和副翼组件产品,及其所涉及的生产单元为应用对象,示范了质量数据采集、过程能力指数分析、在线质量控制等综合应用过程,验证了本文方法及其平台功能的有效性。