数字孪生车间是智能制造背景下制造车间全息监控、制造系统精准分析、制造过程实时决策的有效手段。目前对于数字孪生车间的研究依然方兴未艾,如何构建生产要素的互联互通,确保虚实车间的真实映射,进而完成数据集成仍然是实现数字孪生车间的主要瓶颈。因此本文将OPC UA和多源信息融合技术引入数字孪生数据集成过程,通过OPC UA信息建模规约多源异构数据,实现物理信息融合和数字孪生数据的统一传输。本文的主要工作如下:(1)从数字孪生和数字孪生车间的内涵及运行模式入手,提出了数字孪生车间数据集成的概念,总结了数据集成的需求,构建了基于OPC UA的数字孪生车间数据集成体系架构和物理拓扑结构。(2)针对物理信息融合的需求,依据分层融合的策略,构建了物理信息融合结构,首先去除原始物联采集数据中的信息冗余,采用RETE算法匹配产生中间事件实现生产要素单元级融合;其次提取空间尺度信息,融合生产要素单元,形成生产服务节点;最后基于车间结构和车间中的任务、计划,进行车间级融合,实现对车间生产活动的完整描述。(3)从OPC UA传输方法、虚实数据和虚拟模型三个角度对数字孪生车间数据交互过程进行了分析,基于物理信息融合的思想,面向生产要素对象,采用节点合并与自适应压缩的方法,设计了旨在提高数据传输实时性的OPC UA信息建模策略,最后对此建模方式的合理性进行了验证。(4)基于上述研究,设计了数字孪生车间平台,并面向某航天结构件生产车间,完成了数字孪生环境的部署和数字孪生车间平台的开发。