Роль цифровых двойников в современном производстве | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 12 апреля, печатный экземпляр отправим 16 апреля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Научный руководитель:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №6 (557) февраль 2025 г.

Дата публикации: 11.02.2025

Статья просмотрена: 14 раз

Библиографическое описание:

Струнин, Д. А. Роль цифровых двойников в современном производстве / Д. А. Струнин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2025. — № 6 (557). — С. 77-79. — URL: https://moluch.ru/archive/557/122679/ (дата обращения: 31.03.2025).



В данной статье рассматривается роль цифровых двойников в современном производстве. Анализируются ключевые направления применения цифровых двойников, их влияние на оптимизацию производственных процессов, повышение качества продукции и экономическую эффективность предприятий. Обсуждаются современные достижения в области создания виртуальных копий физических объектов и систем, а также перспективы и вызовы, связанные с внедрением этих технологий в рамках концепции «Индустрия 4.0». Особое внимание уделяется экономическим и социальным аспектам, а также необходимости адаптации управленческих и технологических процессов для успешной интеграции цифровых двойников в производство.

Ключевые слова: цифровые двойники, производство, индустрия 4.0, оптимизация процессов, виртуальное моделирование, цифровизация, IoT, прогнозирование, вызовы, перспективы.

Современное производство стремительно развивается благодаря активному внедрению цифровых технологий, способствующих повышению эффективности и конкурентоспособности предприятий. Цифровые двойники представляют собой виртуальные копии физических объектов, оборудования или производственных процессов, позволяющие в реальном времени моделировать и анализировать их поведение. Благодаря такому подходу предприятия получают возможность проводить тестирование изменений, оптимизировать процессы и прогнозировать возможные неисправности без риска для реального производства.

Одним из ключевых преимуществ цифровых двойников является возможность моделирования и прогнозирования работы производственных систем. Создание виртуальной модели оборудования позволяет заранее выявлять потенциальные узкие места и проводить симуляции различных сценариев эксплуатации. Например, применение цифровых двойников в рамках предиктивного обслуживания позволяет не только прогнозировать возможные отказы, но и оптимизировать графики технического обслуживания, что значительно снижает расходы на ремонт и повышает надежность оборудования.

Интеграция цифровых двойников с технологиями Интернета вещей (IoT) и системами сбора данных становится важным условием для реализации концепции «умного производства». С помощью сенсоров и современных средств коммуникации данные о состоянии оборудования и технологических процессах поступают в цифровую модель в режиме реального времени. Это позволяет оперативно реагировать на изменения в работе производственных линий, корректировать параметры процессов и минимизировать потери, связанные с нештатными ситуациями. Таким образом, предприятия получают возможность более гибко управлять своими ресурсами и повышать общую производительность.

Кроме того, цифровые двойники играют важную роль в повышении качества выпускаемой продукции. С их помощью можно проводить виртуальное тестирование новых производственных схем и оптимизировать параметры технологического процесса до их внедрения в реальное производство. Моделирование позволяет значительно сократить количество дефектов, снизить уровень брака и обеспечить соответствие продукции высоким стандартам качества. Такие меры особенно важны для высокотехнологичных отраслей, где малейшая погрешность может привести к серьезным последствиям.

Несмотря на очевидные преимущества, внедрение цифровых двойников сопряжено с рядом вызовов и ограничений. Одной из основных проблем является высокая стоимость разработки и поддержки цифровых платформ, особенно для малых и средних предприятий. Для эффективного функционирования цифрового двойника требуется значительный объем данных, что обуславливает необходимость создания надежных систем хранения и обработки информации.

Экономические и социальные аспекты внедрения цифровых двойников также требуют особого внимания. С одной стороны, использование цифровых двойников позволяет существенно снизить операционные расходы, оптимизировать процессы и повысить конкурентоспособность предприятий на глобальном рынке. С другой стороны, активная цифровизация производства может повлечь за собой изменения в структуре занятости: некоторые рутинные операции будут автоматизированы, что потребует переобучения персонала и создания новых образовательных программ. В этом контексте важную роль играют государственные инициативы и партнерство бизнеса с учебными заведениями, направленные на формирование квалифицированных кадров для работы с современными цифровыми технологиями.

Перспективы развития цифровых двойников в производстве выглядят весьма оптимистично. Сочетание технологий искусственного интеллекта, машинного обучения и больших данных позволит создавать все более точные и адаптивные модели, способные в режиме реального времени реагировать на изменения в производственной среде. Такие инновации обеспечат не только повышение эффективности производства, но и создание новых бизнес-моделей, ориентированных на индивидуализацию продукции и гибкое реагирование на требования рынка. В перспективе цифровые двойники могут стать основой для разработки комплексных систем управления производственными процессами, где виртуальное и физическое производство будут тесно интегрированы.

Внедрение цифровых двойников способствует формированию новых стандартов управления качеством и безопасности производства. За счет постоянного мониторинга и анализа данных предприятия получают возможность оперативно устранять отклонения от нормальных режимов работы, что минимизирует риски аварий и повышает общую надежность производства. Такая система мониторинга позволяет не только улучшить показатели эффективности, но и существенно снизить воздействие производственной деятельности на окружающую среду за счет оптимизации использования ресурсов и сокращения отходов.

Таким образом, роль цифровых двойников в современном производстве выходит за рамки простого моделирования процессов. Эти технологии становятся мощным инструментом для оптимизации работы предприятий, повышения качества продукции и сокращения издержек, способствуя переходу к концепции «Индустрия 4.0». Несмотря на существующие вызовы, активное развитие технологий, государственная поддержка и взаимодействие между бизнесом и образовательными учреждениями позволяют ожидать, что цифровые двойники займут центральное место в трансформации производственных процессов будущего.

Литература:

  1. Е В. Шкарупета, А А. Лукашин, А Ю. Малыгин, О М. Бабкина цифровые двойники в условиях формирования индустрии 5.0: классификация и особенности // ЕГИ. 2024. № 4 (54). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-dvoyniki-v-usloviyah-formirovaniya-industrii-5–0-klassifikatsiya-i-osobennosti (дата обращения: 09.02.2025).
  2. Елагин Ф. Н. Цифровые технологии стандартизации // Инновации и инвестиции. 2023. № 8. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-tehnologii-standartizatsii (дата обращения: 09.02.2025).
Основные термины (генерируются автоматически): двойник, реальное время, современное производство, конкурентоспособность предприятий, особое внимание, повышение качества продукции, процесс, реальное производство.


Похожие статьи

Метавселенная: влияние виртуальных миров на современный бизнес и общество

В данной статье рассматривается влияние метавселенной и виртуальных миров на современный бизнес и общество. Анализируются ключевые направления развития технологий виртуальной реальности и дополненной реальности, их роль в трансформации бизнес-моделей...

Цифровая трансформация в современной практике управленческой деятельности организаций

Целью научной статьи выступает исследование характеристики концепции цифровой трансформации в современной практике управленческой деятельности организаций. Рассмотрены основные направления цифровой трансформации в будущем периоде. Проанализировано, к...

Влияние цифровых технологий и искусственного интеллекта на развитие мировой экономики

Статья посвящена цифровым технологиям и искусственному интеллекту, их влиянию на современную мировую экономику. Автор анализирует значение отдельных видов цифровых технологий для современной мировой экономики. Проводится анализ внедрения искусственно...

Использование искусственного интеллекта при формировании бизнес-стратегии компании

Данная статья посвящена исследованию использования искусственного интеллекта (ИИ) в формировании бизнес-стратегии компании. В работе рассмотрены теоретические основы применения ИИ в бизнесе, методы и инструменты, используемые для анализа рынка, прогн...

Тренды в графическом дизайне: что будет актуально?

В статье рассматриваются основные тренды и прогнозы в области графического дизайна, а также анализируются ключевые факторы, влияющие на их развитие. В работе уделено внимание историческому контексту и эволюции графического дизайна, анализу современны...

Цифровая трансформация компаний как фактор ускоренного развития

В современных условиях трансформации экономики и общества цифровые технологии становятся фактором ускоренного развития. В этой связи исследование возможностей внедрения цифровых продуктов в целостность бизнес-процессов современной компании является а...

Тренды цифровой трансформации в ресторанном бизнесе и их влияние на потребительское поведение

В статье рассматриваются ключевые тренды цифровой трансформации ресторанного бизнеса и их влияние на поведение потребителей. Описаны перспективы внедрения инновационных технологий, таких как искусственный интеллект, мобильные приложения, автоматизаци...

Кадровый и технический вопросы в условиях цифровизации здравоохранения

Данная статья посвящена рассмотрению проблем интеграции современных цифровых систем в деятельность медицинских организаций. Автор приводит основные проблемы, препятствующие формированию быстрых темпов развития и внедрения инноваций в систему здравоох...

Особенности и актуальность использования ERP-систем в современном бизнесе

Активное развитие и интеграция различных информационных технологий приводит к колоссальным качественным изменениям в профессиональных областях деятельности человека. Одним из актуальных направлений развития данного вопроса является цифровизация и пов...

Реализация инновационных проектов нефтегазового комплекса в условиях цифровой трансформации

В статье проведено исследование особенностей реализации инновационных проектов нефтегазового комплекса в условиях цифровой трансформации. Автором рассматривается деятельность АО «Самаранефтегаз» как пример успешной реализации инновационных проектов в...

Похожие статьи

Метавселенная: влияние виртуальных миров на современный бизнес и общество

В данной статье рассматривается влияние метавселенной и виртуальных миров на современный бизнес и общество. Анализируются ключевые направления развития технологий виртуальной реальности и дополненной реальности, их роль в трансформации бизнес-моделей...

Цифровая трансформация в современной практике управленческой деятельности организаций

Целью научной статьи выступает исследование характеристики концепции цифровой трансформации в современной практике управленческой деятельности организаций. Рассмотрены основные направления цифровой трансформации в будущем периоде. Проанализировано, к...

Влияние цифровых технологий и искусственного интеллекта на развитие мировой экономики

Статья посвящена цифровым технологиям и искусственному интеллекту, их влиянию на современную мировую экономику. Автор анализирует значение отдельных видов цифровых технологий для современной мировой экономики. Проводится анализ внедрения искусственно...

Использование искусственного интеллекта при формировании бизнес-стратегии компании

Данная статья посвящена исследованию использования искусственного интеллекта (ИИ) в формировании бизнес-стратегии компании. В работе рассмотрены теоретические основы применения ИИ в бизнесе, методы и инструменты, используемые для анализа рынка, прогн...

Тренды в графическом дизайне: что будет актуально?

В статье рассматриваются основные тренды и прогнозы в области графического дизайна, а также анализируются ключевые факторы, влияющие на их развитие. В работе уделено внимание историческому контексту и эволюции графического дизайна, анализу современны...

Цифровая трансформация компаний как фактор ускоренного развития

В современных условиях трансформации экономики и общества цифровые технологии становятся фактором ускоренного развития. В этой связи исследование возможностей внедрения цифровых продуктов в целостность бизнес-процессов современной компании является а...

Тренды цифровой трансформации в ресторанном бизнесе и их влияние на потребительское поведение

В статье рассматриваются ключевые тренды цифровой трансформации ресторанного бизнеса и их влияние на поведение потребителей. Описаны перспективы внедрения инновационных технологий, таких как искусственный интеллект, мобильные приложения, автоматизаци...

Кадровый и технический вопросы в условиях цифровизации здравоохранения

Данная статья посвящена рассмотрению проблем интеграции современных цифровых систем в деятельность медицинских организаций. Автор приводит основные проблемы, препятствующие формированию быстрых темпов развития и внедрения инноваций в систему здравоох...

Особенности и актуальность использования ERP-систем в современном бизнесе

Активное развитие и интеграция различных информационных технологий приводит к колоссальным качественным изменениям в профессиональных областях деятельности человека. Одним из актуальных направлений развития данного вопроса является цифровизация и пов...

Реализация инновационных проектов нефтегазового комплекса в условиях цифровой трансформации

В статье проведено исследование особенностей реализации инновационных проектов нефтегазового комплекса в условиях цифровой трансформации. Автором рассматривается деятельность АО «Самаранефтегаз» как пример успешной реализации инновационных проектов в...

Задать вопрос