Para la celda de soldadura en el proceso de fabricación de grandes piezas de trabajo del brazo de motor de excavación, se propone y construye un marco de sistema, basado en una celda de robot de soldadura de gemelo digital, con el fin de optimizar el proceso de colaboración robótica de la estación de soldadura con tecnología de gemelo digital. Para la celda de soldadura automatizada, combinada con el proceso real de soldadura robótica, la entidad física fue modelada digitalmente en 3D, y el proceso de postura operativa del robot de soldadura gemelo y otros datos se actualizaron en tiempo real, a través de un impulso de datos interactivo en tiempo real, para lograr la sincronización en tiempo real y un mapeo fiel del gemelo virtual, así como la visualización y monitoreo en 3D del sistema. Para el proceso de soldadura robótica en el proceso de operación de soldadura por arco, se estableció un modelo matemático de la cinemática del robot de soldadura, y se propuso un método de optimización para la planificación de la colocación de la posición inicial de soldadura de la base del robot, con el objetivo de un funcionamiento suave de las articulaciones del brazo robótico, lo que ayuda en la verificación de simulación del proceso de soldadura a través del escenario del gemelo virtual. Se introduce el proceso de implementación y validación de la optimización del proceso de soldadura, basado en este marco de gemelo digital, con un ejemplo de soldadura de robot de brazo móvil.