飞机等复杂产品的零件繁多，尺寸较大，而且精度要求较高，所以对其零件加工和部件的装配提出了较高的要求。特别是装配过程，装配不仅占到总工作量的50％，而且一般是产品制造的最后一道程序，装配质量的高低直接影响产品质量的好坏。目前装配的质量很大一部分取决于工艺人员的经验，飞机部件等复杂产品的一次装配成功率低，装配过程基本采用试错的方式对零件进行修配或调整。这样调整不仅周期较长，而且效果较差。针对复杂产品装配成功率较低的问题，本文将数字孪生技术应用在装配中，结合产品理论模型与已加工零件的实际测量数据，实现模型和数据共同驱动装配过程仿真。通过仿真结果的分析对零件进行容差再分配，在实际装配前形成相应零件的修配方案，提高产品的装配质量和成功率。
　　本文首先研究面向装配过程的产品数字孪生模型创建方法。该模型是以零件的关键特征为单位进行分析，关键特征的重构几何信息分为装配前和装配后两个阶段，装配前的特征几何信息用于零件数字孪生模型的三维重构，为装配仿真分析提供基础;装配后的特征几何信息是记录实际产品装配的情况，并将该几何信息传递到下一装配工序或阶段进行仿真分析。而装配过程中产品产生的数据也存储在其对应的数字孪生模型实例中，如果真实产品与产品仿真结果差距较大，通过分析装配过程中的数据找出装配中存在的问题并反馈设计和工艺。
　　在此基础上，针对如何解决试错性修配的问题进行研究，本文提出了基于数字孪生的装配仿真分析与容差再分配，即对零件是否需要修配及修配量的多少进行预先决策。先对数字孪生模型实际装配前的几何部分进行装配仿真来检验加工完的零件能否装配成功。针对不能装配成功的部分利用改进遗传算法对相关零件特征的容差进行迭代优化，形成修配方案。
　　为了使形成的容差二次分配方案更具有实用性，在关键特征修配量迭代时考虑修配的成本，包括需要修配零件和特征的数量、补加工复杂程度等因素。利用工艺人员的工程经验结合零件实际情况设定相对修配成本系数，将修配成本量化，代入上述迭代优化算法中，提高最终形成方案的可行性。
　　最后，基于以上的技术研究，利用软件实现相关功能并以某飞机翼盒为对象进行了验证，验证结果表明了本文叙述的方法具有可行性，能够提高复杂产品装配一次成功率，缩短装配周期。