Научная статья на тему 'ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ В УСЛОВИЯХ ФОРМИРОВАНИЯ ИНДУСТРИИ 5.0: КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ'

ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ В УСЛОВИЯХ ФОРМИРОВАНИЯ ИНДУСТРИИ 5.0: КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
61
11
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
Цифровые двойники / цифровые технологии / цифровая экономика / передовые технологии / промышленная революция / Индустрия 5.0 / Digital twins / Digital technology / The Digital Economy / Advanced technologies / The Industrial Revolution / Industry 5.0

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Е В. Шкарупета, А А. Лукашин, А Ю. Малыгин, О М. Бабкина

Процессы цифровизации и цифровой трансформации активно развиваются, имеют широкое применение в различных сферах деятельности. В этих условиях цифровой двойник стал неотъемлемой технологией, без которой промышленности и другим отраслям не возможно существовать в конкурентном мире. Цифровые двойники оказывают существенное влияние на различные аспекты деятельности как компаний, так и общества в целом. Цифровые двойники становятся неотъемлемой частью нашей жизни, предоставляя ценные данные и возможности для совершенствования различных процессов и систем. Их потенциал для дальнейшего преобразования различных отраслей экономики и улучшения качества жизни человека безграничен. Согласно прогнозам в ближайшем будущем концепция цифровых двойников в тесной связке с развитием Индустрии 5.0. станет неотъемлемой частью производственных и обеспечивающих процессов. Интеграция цифровых двойников позволит значительно повысить эффективность бизнес-процессов и оптимизировать процессы проектирования, производства и эксплуатации изделий. В статье рассмотрены особенности и представлена классификация цифровых двойников в условиях формирования Индустрии 5.0.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Е В. Шкарупета, А А. Лукашин, А Ю. Малыгин, О М. Бабкина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотр
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DIGITAL TWINS IN THE CONDITIONS OF FORMATION INDUSTRY . 5.0: CLASSIFICATION AND SPECIFICITY

Processes of digitalization and digital transformation are actively developing, Widely used in various fields of activity. Under these conditions, the digital twin has become an integral technology, without which industry and other industries cannot exist in a competitive world. Digital twins have a significant impact on various aspects of the activities as companies, and society as a whole. Digital twins are becoming an integral part of our lives, providing valuable data and opportunities to improve various processes and systems. Their potential to further transform various sectors of the economy and improve the quality of human life is unlimited. According to forecasts in the near future, the concept of digital twins in close conjunction with the development of Industry 5.0. It will be an integral part of production and maintenance processes.. . Integration of digital twins will significantly improve the efficiency of business processes and optimize design processes, production and operation of products. The article considers the features and presents the classification of digital twins in the conditions of the formation of Industry 5.0.

Текст научной работы на тему «ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ В УСЛОВИЯХ ФОРМИРОВАНИЯ ИНДУСТРИИ 5.0: КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ»

23. Nguyen, С. Sustainable infrastructure: 15 Actions for sustainability, resilience, and social inclusion. - 2023. - Electronic text data. - Mode of access: https://www.gihub.org/articles/sustainable-infrastructure-15-actions-for-sustainability-resilience-and-social-inclusion/. - Title from screen. (Accessed 29 January 2023).

24. Nogueira, A., Ashton, W., Teixeira, C., Lyon, E., Pereira, J. Infrastructuring the Circular Economy// Energies. - 2020. - No 13(7). - 1805.

- DGI:10.3390/en13071805.

25. Ouattara, B., Zhang, YF. Infrastructure and long-run economic growth: evidence from Chinese provinces. Empir Econ. - 2019. - N 57. -263-284. - DOI: 10.1007/s00181-018-1429-4.

26. Timilsina, G. & Stern, D. & Das, D. Physical infrastructure and economic growth. Applied Economics. - 2023. - Vol. 56. - P. 1-16. DOI: 0. 1080/00036846.2023.2184461.

27. Vatansever, K., Akarsu, H., Kazancoglu, Y. Evaluation of Transition Barriers to Circular Economy: A Case from the Tourism Industry // International Journal of Mathematical//Engineering and Management Science. - 2021. - V. 6(3). - P. 824-846. - DOI:10.33889/ IJMEMS.2021.6.3.049.

28. White paper: Circular Economy in Cities. Evolving the model for a sustainable urban future Circular Economy in Cities. Report 2018.pdf.

- Electronic text data. - Mode of access: https://www3.weforum.org/docs/White_paper_Circular_Economy_in_Cities_report_2018.pdf. -Title from screen. (Accessed 17 October 2023).

29. Wilson G. Applying Circular Economy to Infrastructure Construction: Our Shared Understanding's Perspective // Construction digital. - 2023. -Electronic text data. - Mode of access: https://constructiondigital.com/articles/applying-circular-economy-to-infrastructure-construction . - Title from screen. (Accessed 14 September 2023).

EDN: NSHLBY

Е.В. Шкарупета - д.э.н., профессор кафедры «Цифровая и отраслевая экономика», Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия, 9056591561@mail.ru,

E.V. Shkarupeta - doctor of economics, professor Department of Digital and Industry Economics, Voronezh State Technical University, Voronezh, Russia;

А.А. Лукашин - магистрант экономики, Высшая инженерно-экономическая школа, Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия, Anton.lukashin@icloud.com,

A.A. Lukashin - master student, Higher School of Engineering and Economics, Institute of Industrial Management, Economics and Trade, St Petersburg Polytechnic University of Peter the Great, St Petersburg, Russia;

А.Ю. Малыгин - магистрант экономики, Высшая инженерно-экономическая школа, Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия, malygin_aleks_17@mail.ru,

A.Yu. Malygin - graduate student, Higher School of Engineering and Economics, Institute of Industrial Management, Economics and Trade, St Petersburg Polytechnic University of Peter the Great, St Petersburg, Russia;

О.М. Бабкина - к.э.н., доцент, кафедра бухгалтерского учета и анализа, Санкт-Петербургский государственный экономический университет, Санкт-Петербург, Россия, omix@mail.ru,

O.M. Babkina - Candidate of Economic Sciences, Associate рго/essor, Department of Accounting and Analysis, St Petersburg State University of Economics, St. Petersburg, Russia.

ЦИФРОВЫЕ ДВОЙНИКИ В УСЛОВИЯХ ФОРМИРОВАНИЯ ИНДУСТРИИ 5.0: КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСОБЕННОСТИ DIGITAL TWINS IN THE CONDITIONS OF FORMATION INDUSTRY . 5.0: CLASSIFICATION AND SPECIFICITY

Аннотация. Процессы цифровизации и цифровой трансформации активно развиваются, имеют широкое применение в различных сферах деятельности. В этих условиях цифровой двойник стал неотъемлемой технологией, без которой промышленности и другим отраслям не возможно существовать в конкурентном мире. Цифровые двойники оказывают существенное влияние на различные аспекты деятельности как компаний, так и общества в целом. Цифровые двойники становятся неотъемлемой частью нашей жизни, предоставляя ценные данные и возможности для совершенствования различных процессов и систем. Их потенциал для дальнейшего преобразования различных отраслей экономики и улучшения качества жизни человека безграничен. Согласно прогнозам в ближайшем будущем концепция цифровых двойников в тесной связке с развитием Индустрии 5.0. станет неотъемлемой частью производственных и обеспечивающих процессов. Интеграция цифровых двойников позволит значительно повысить эффективность бизнес-процессов и оптимизировать процессы проектирования, производства и эксплуатации изделий. В статье рассмотрены особенности и представлена классификация цифровых двойников в условиях формирования Индустрии 5.0.

Abstract. Processes of digitalization and digital transformation are actively developing, Widely used in various fields of activity. Under these conditions, the digital twin has become an integral technology, without which industry and other industries cannot exist in a competitive world. Digital twins have a significant impact on various aspects of the activities as companies, and society as a whole. Digital twins are becoming an integral part of our lives, providing valuable data and opportunities to improve various processes and systems. Their potential to further transform various sectors of the economy and improve the quality of human life is unlimited. According to forecasts in the near future, the concept of digital twins in close conjunction with the development of Industry 5.0. It will be an integral part of production and maintenance processes... Integration of digital twins will significantly improve the efficiency of business processes and optimize design processes, production and operation of products. The article considers the features and presents the classification of digital twins in the conditions of the formation of Industry 5.0.

Ключевые слова: Цифровые двойники, цифровые технологии, цифровая экономика, передовые технологии, промышленная революция, Индустрия 5.0.

Keywords: Digital twins, Digital technology, The Digital Economy, Advanced technologies, The Industrial Revolution, Industry 5.0.

Благодарности. Исследование выполнено в рамках гранта Российского научного фонда № 23- 28-01316 «Стратегическое управление эффективным устойчивым ESG-развитием многоуровневой киберсоциальной промышленной экосистемы кластерного типа в циркулярной экономике на основе концепции Индустрия 5.0: методология, инструментарий, практика», https//rscf.ru/ project/23-28-01316.

Acknowledgments. The research was carried out within the framework of the grant of the Russian Science Foundation No. 23- 28-01316 "Strategic management of effective sustainable ESG development of a multi-level cybersocial industrial eco-system of cluster type in a circular economy based on the concept of Industry 5.0: methodology, tools, practice", https//rscf.ru/ project/23-28-01316.

Введение

Теоретический и практический опыт показывают, что цифровые двойники в современных условиях являются важнейшей современной технологией в экономике и промышленности и оказывают значительное влияние на развитие производства, контроль качества работы, концепцию и принципы бережливого производства [2-6, 18, 25]. В настоящее время цифровые двойники становятся эталоном развития в различных отраслях, та-

ких как машиностроение, автомобильная промышленность, энергетика, горная ортосоль, медицина, образование, бизнес и т.д.

Применение цифровых двойников (ЦД) в экономике активно освещается в многочисленных публикациях. Цифровые двойники являются объектом многочисленных исследований, охватывающих различные научные направления. Можно отметить таких специалистов как Абрамов В.И., Аносов М.С., Боровков А.И., Еремин Н.А., Кабалдин Ю.Г., Логинов Е.Л., Тихонов А.И., Шатагин Д.А. [2, 8, 10, 14].

Тема цифровых двойников активно изучается и в зарубежной литературе. Авторы Fei Tao, Bin Xiao и Qinglin Qi провели исследование, посвященное развитию и моделированию цифровых двойников. В своей работе они рассматривают концепцию цифровых двойников, методы создания и применения [23]. Аналогичные исследования представлены в публикации Mengnan Liu и Shuiliang Fang. Авторы провели глубокий анализ использования ЦД с точки зрения концепций, технологий и промышленных приложений [22].

В производственном секторе ЦД используются для оптимизации процессов, моделирования сценариев и выявления потенциальных проблем. Это позволяет снизить время простоя, повысить производительность и улучшить качество продукции.

В сфере логистики ЦД применяются для моделирования цепочек поставок, что помогает оптимизировать маршруты, сокращать сроки доставки и снижать затраты. Данные аспекты подробно рассматриваются в работах следующих авторов: Осипов Ю.М., Юдина Т.Н., и Гелисхан И.З., Шпак П.С., Сычева Е.Г. и Меринская Е.Е. [15, 21]. Публикации в области влияния ЦД также отражают трансформацию процессов принятия решений и разработки бизнес-модели предприятия [26, 28]. Авторы Кокорев Д.С. и Юрин А.А., Городнова Н.В. в своих работах рассматривают преимущества применения ЦД для бизнеса [7, 12]. Кроме того, ряд авторов рассматривают мировой опыт и отечественную практику применения искусственного интеллекта, выявляя положительные и отрицательные последствия использования нейронных сетей в различных бизнес-процессах [14-16].

В целом, количество публикаций в области ЦД быстро растет, поскольку исследователи и специалисты признают потенциал этой технологии для преобразования различных секторов экономики. По мере дальнейшего развития ЦД ожидается, что они будут играть все более важную роль в оптимизации производительности, повышении эффективности и принятии обоснованных решений в широком спектре приложений.

Цель и задачи исследования

Целью исследования является представление особенностей и классификации цифровых двойников, а также оценка развития цифровых двойников в рамках Индустрии 5.0., как одной из самых перспективных концепций, которая определяет траекторию развития предприятий и промышленности в современных условиях.

Для достижения цели авторами сформулированы следующие задачи:

1) проанализировать области применения ЦД и степень их влияния на развитие Индустрии 5.0;

2) представить особенности ЦД в условиях формирования Индустрии 5.0;

3) рассмотреть классификацию ЦД, их роль и влияние на различные отрасли экономики.

Методы исследования

В качестве основных методов исследования авторы использовали подходы системного анализа, методы сопоставления и визуализации, а также методы наукометрического анализа библиографических данных.

Результаты исследования

История развития концепции цифровых двойников берёт своё начало в 1970-х годах прошлого века. На рисунке 1 представлены ключевые события и этапы развития цифровых двойников в мире [16].

1970 год

Концепция

физических

двойников NASA

1960-2002 годы

Технологические предпосылки

2002 год 2010 год 2015 год 2017 год

Предложена Статьи NASA Цифровой Gartner отметил

концепция о цифровых двойник цифровые двойники

цифрового двойниках ветрогенератора. на общей кривой

двойника GE новых технологий

с высоким

потенциалом

2002-2010 годы 2010-2014 годы 2014 год - 2017 год -

Формирование Развитие концепции настоящее время CM L-Bench™ -

концепции преимущественно Расширение Национальная

цифрового в рамках спектра промышленная

двойника аэрокосмической применения премия РФ

отрасли цифровых «Индустрия»

двойников

в разных отраслях

Рисунок 1 - Ключевые события и этапы развития концепции цифровых двойников

В научных публикациях сферах существует множество различных определений и формулирования сущности ЦД. Некоторые из них сосредоточены на технических аспектах ЦД, в то время как другие подчеркивают их более широкие возможности.

В начале 1991 года доктор Дэвид Гелернтер представил инновационное понятие «Зеркальные миры», заложив основу для концепции цифровых двойников. Майкл Гривз, исследователь из Технологического института Флориды, адаптировал эту идею для сферы производства [16].

В 2002 году Гривз присоединился к Мичиганскому университету и официально представил концепцию цифровых двойников на конференции общества инженеров-технологов. В том же году НАСА активно внедрило этот подход, дав ему название «цифровые близнецы». Джон Викерс, сотрудник НАСА, представил эту концеп-

цию в отчете о дорожной карте в 2010 году [17]. Идея заключалась в том, чтобы создавать цифровые симуляции космических кораблей и аппаратов для проведения испытаний. Термин Джона Викерса считается первым официально предложенным термином ЦД.

В 2017 году компания Gartner выделила концепцию цифровых двойников как одну из десяти ведущих стратегических технологических тенденций. С тех пор эта концепция нашла широкое применение в различных отраслях промышленности, позволяя оптимизировать производственные процессы и повышать эффективность [17].

Для устранения неоднозначности в определении ЦД в России был разработан ГОСТ Р 57700.37-2021. Этот стандарт дает определение цифрового двойника как «система, состоящей из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями» [1].

По мнению авторов, цифровой двойник - это организационно-техническая система на основе современных технологий, которая объединяет внутри себя искусственный интеллект и программные приложения с целью формирования жизнеспособной цифровой модели. Стоит отметить, что, по мере накопление данных, ведется автоматическое обновление базы данных, исходя из полученных данных в последующим цифровой двойник интерполирует их прорабатывает последующие действия предлагая новые решения текучих проблем и развития.

Индустрия 5.0 представляет собой новую парадигму в производственных процессах, основанную на передовых технологиях и цифровизации. Это концепция, которая объединяет физический и цифровой мир, создавая более интеллектуальные, гибкие и устойчивые производственные системы. В условиях Индустрии 5.0, характеризующейся слиянием технологий и человеческого взаимодействия, использование ЦД приобретает центральное значение. Они являются неотъемлемой частью, поскольку позволяют предприятиям создавать гибкие и адаптивные производственные системы, которые могут быстро реагировать на динамические требования рынка и потребности клиентов. Это способствует повышению эффективности, сокращению сроков вывода на рынок продуктов и улучшение их качества [4].

В настоящее время цифровые двойники объединяют собранную информацию в единую базу, которая включает в себя данные текущей ситуации на производстве каждых отделов, состояния техники и механизмов, находящихся в эксплуатации, в режиме онлайн времени показывают на неисправности техники и комплектующих запчастей, прогнозируют, когда необходима замена тех или иных материалов, запчастей.

По применению цифровых двойников можно выделить [25, 27]:

1. Цифровые фабрики, которые в состоянии заниматься моделированием продукции или производства с помощью: гибридных и аддитивных технологий, цифрового моделирования и проектирования. На производствах такого типа происходит цифровая сертификация, так как проводимые испытания происходят только в виртуальном формате.

2. Умные фабрики, использующие не только гибкое производство, но и автоматизацию процессов и обеспечивающие массовую кастомизацию.

3. Виртуальные фабрики используют технологии предыдущих двух типов фабрик, что позволяет им эффективно управлять цепочками поставок.

Особенностями цифровизации производственного процесса на основе ЦД является:

- снижение издержек и повышение эффективности процессов;

- визуализирование возможных этапов развития производства;

- отслеживание баланс ТМЦ по складам;

- ведение учета готовой продукции;

- способствование сокращению сроков появления новых продуктов на рынке.

Безостановочная работа производства зависит от работы цифрового двойника, который в настоящим времени собирает информацию, воспроизводит искусственную реальность, прорабатывая различные сценарии.

Внедрение цифровых двойников в рабочий процесс предприятий имеет большие затраты и риски, которые может понести предприятие. Одними из ключевых проблем применения цифровых двойников в деятельности являются:

- неразвитые ИТ-инфраструктуры,

- необходимость изменения ведений работ подразделений и структур производства,

- внедрения цифровых платформ и их объединения с существующими программами;

- отсутствие мощных серверов и высокоскоростного интернета,

- необходимой современной высокопроизводительной техники;

- необходимость обеспечения службы информационной безопасности современным оборудованием, и повышения полномочий среди остальных подразделений производства;

- недостаточно разработанных инструкций и уставов корпоративный политики для эффективного применения данного вида технологий.

Следует отметить, перспективы применения цифровых двойников в различных отраслях производства зависит от постановки целей и из решений, возникающий перед командой руководителей производства. Каждая компания должна оценивать свои риски и эффект от использования цифровых двойников [3].

По мере расширения областей применения ЦД возникает необходимость в систематической классификации. Представим классификацию на основе [24, 27-29], которая позволяет идентифицировать и анализировать уникальные роли ЦД в различных отраслях.

Классификация цифровых платформ представлена на рисунке 2.

Цифровые платформы

По сфере деятельности

По основным типам

♦ Промышленность: (Пример: General Electric).

♦ Коммуникация: (VKontakte).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

♦ Транспорт (Uber).

♦ Туризм (Ostrovok.ru).

♦ Торговля (Ozon).

Инструментальная цифровая платформа Инфраструктурная цифровая платформа Прикладная цифровая платформа

По функциям агрегатов

По виду деятельности

Проведение операции сравнения (Яндекс. Market). Построение соответствий (Airbnb). Выстраивание отношений (Uber).

Рекламные платформы (Google). Облачные платформы (Amazon).

По масштабу деятельности

Продуктовые платформы (СберМаркет). Бережливые платформы (Airbnb).

* Глобальные (YouTube).

• Национальные (Qiwi).

• Региональные (Yandex. Taxi).

• Предприятий (Predix).

Рисунок 2 - Классификация цифровых платформ

Далее рассмотрим влияние развития ЦД на различные отрасли экономики.

Производство

Цифровые двойники применяются для моделирования как отдельных производственных процессов, так и, в целом, произволственной подсистемы предприятия [11, 20]. ЦД также применяются в области обучения и подготовки сотрудников. Виртуальные симуляции позволяют обучать персонал на практическом уровне, без критического оборудования или источников.

Однако, несмотря на все преимущества, использование ЦД на производстве также вносит свои вызовы и ограничения. Создание точной виртуальной модели может быть непростой задачей, требующей высокой точности и комплексных алгоритмов моделирования.

Благодаря полной автономии беспилотные автомобили, оснащенные алгоритмами искусственного интеллекта, способны кардинально изменить транспортную систему [13]. Автомобили, управляемые ИИ, могут анализировать дорожную обстановку и определять альтернативные маршруты, что позволяет сократить время в пути. Этот уровень автономности устраняет необходимость вмешательства человека, обеспечивая безопасное и эффективное передвижение без участия водителя.

Использование ЦД в железнодорожной и морской отраслях имеет многочисленные преимущества. Эти преимущества включают улучшение планирования и принятия решений, повышение эффективности и оптимизацию процессов, повышение безопасности и снижение затрат. По мере развития технологий ЦД, вероятно, будут играть все более важную роль в этих отраслях, помогая им повышать операционную эффективность и улучшать услуги для своих клиентов.

Интеграция цифровых близнецов в транспортную сферу влечет за собой возникновение ряда новых профессиональных специальностей. В частности, будут востребованы специалисты как «Оператор автоматизированных транспортных систем», «Архитектор интеллектуальных систем управления», «Системный инженер морской инфраструктуры» и «Разработчик интеллектуальных систем диспетчеризации», «Инженер по безопасности транспортной сети» [6].

Здравоохранение

Внедрение цифровых технологий в здравоохранение создает уникальные возможности для трансформации моделей оказания медицинской помощи. Цифровизация позволяет внедрять инновационные подходы к предоставлению медицинских услуг, повышая их эффективность и качество. Кроме того, она способствует оптимизации использования ресурсов здравоохранения, обеспечивая более эффективный и экономичный подход к уходу за пациентами [9].

Искусственный интеллект оказывает существенное влияние на развитие здравоохранения. Автоматизированные хирургические роботы, виртуальные помощники и алгоритмы автоматической диагностики изображений позволяют повысить точность и эффективность медицинских процедур.

Цифровые двойники в сфере здравоохранения позволяют моделировать функционирование органов (например, печени, сердца), систем органов (например, пищеварительной, выделительной), тканей, клеток и субклеточных структур. Они способны симулировать патологические процессы, распространение заболеваний и реакции пациентов на терапию. Комплексные цифровые двойники охватывают несколько из перечисленных типов, а эталонные цифровые двойники представляют собой прототипы или шаблоны для создания индивидуальных цифровых двойников различных уровней сложности. Кроме того, телемедицинские услуги, основанные на искусственном интеллекте, расширяют доступ к высококачественной медицинской помощи в отдаленных регионах.

Интеграция технологий искусственного интеллекта, таких как машинное обучение и обработка больших данных, в концепцию ЦД расширяет ее возможности.

Цифровые двойники в бизнесе обеспечивают существенные преимущества [7,12]. Они позволяют организациям оптимизировать время на проектирование новых продуктов, совершенствовать производственные

Транспорт

Бизнес

процессы, создавать аналоги критичной оснастки и запасных частей, а также повышать надёжность оборудования через более эффективные методы к техническому обслуживанию.

Например, в текущих непростых условиях, на одном из предприятий по производству строительных материалов, был создан цифровой двойник для уникальной оснастки. Ранее эти пластины поставлялись из США и не имели аналогов на локальном рынке. Благодаря совместной работе команды Завода, была создана цифровая модель пластины с более 1000 неповторяемых шипов. В итоге тестовая пластина прошла успешные испытания и, на данный момент, на базе цифровой модели изготавливается полный комплект пластин методом 3D печати, что в будущем обеспечит наличие востребованного продукта на рынке и сохранит более 70 % объёмов выпускаемой продукции.

Цепочки поставок (ЦП)

В данной области ЦД повышают эффективность, координируя работу и сокращая задержки. Они улучшают взаимодействие с клиентами благодаря персонализированным рекомендациям и виртуальным экскурсиям [13]. ЦД ускоряют инновации, предоставляя безопасную среду для тестирования идей и сокращая риски. Они также способствуют принятию обоснованных решений на основе данных и аналитики. Наконец, ЦД повышают устойчивость, помогая компаниям моделировать и оптимизировать потребление ресурсов и выбросы.

Заключение

В рамках проведенных исследований получены следующие результаты:

1. Отмечено, что цифровые двойники применяются в различных областях, включая:

- производство: оптимизация процессов, прогнозирование отказов оборудования, повышение эффективности цепочки поставок;

- образование: технологии ЦД позволяют создавать виртуальные учебные среды, обеспечивая персонализированный и интерактивный опыт обучения, что повышает вовлеченность и результаты студентов;

- транспорт: ЦД используются для моделирования и оптимизации транспортных систем, улучшая маршрутизацию, управление трафиком и безопасность, что приводит к более эффективному и надежному транспортному опыту;

- здравоохранение: планирование лечения, хирургическое моделирование, персонализированная медицина;

- бизнес: ЦД предоставляют предприятиям возможность моделировать и тестировать новые продукты, процессы и операции в виртуальной среде, что сокращает расходы и время выхода на рынок, а также повышает инновации и конкурентоспособность.

- цепочки поставок: применение цифровых технологий на физическом уровне (в транспортных средствах и инфраструктурных объектах) повысит эффективность и безопасность перевозочного процесса, упростит взаимодействие клиентов, бизнеса и государственных органов, обеспечит устойчивость транспортно-логистической деятельности и снизит риски в сфере транспортной безопасности [13].

2. Отмечено, что в условиях Индустрии 5.0 ЦД приобретают новые особенности:

- более точные и всеобъемлющие данные: ЦД интегрируют данные из различных источников, повышая точность и полноту моделей;

- улучшенное моделирование: алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта позволяют создавать более сложные и динамичные модели ЦД;

- интеграция с другими технологиями: ЦД взаимодействуют с такими технологиями, как Интернет вещей, большие данные и облачные вычисления, создавая комплексные цифровые экосистемы

3. Представлена классификация цифровых двойников по различным признакам, таким как: по сфере деятельности; по виду деятельности; по основным типам; по функциям агрегатов; по масштабу деятельности.

Таким образом, согласно прогнозам, в ближайшем будущем концепция ЦД в тесной связке с развитием Индустрии 5.0. станет неотъемлемой частью производственных и поддерживающих процессов. Интеграция цифровых двойников позволит значительно повысить эффективность бизнес-процессов и оптимизировать процессы проектирования, производства и эксплуатации изделий.

Выводы

Цифровизация неотъемлемо развивается, имеет большое влияние в различных сферах деятельности, цифровой двойник стал незаменимой технологией, без которой производству и другим отраслям будет не реально существовать в конкурентном мире.

ЦД оказывают существенное влияние на различные аспекты деятельности компаний и общества в целом. ЦД становятся неотъемлемой частью нашей жизни, предоставляя ценные данные и возможности для совершенствования различных процессов, и систем. Их потенциал для дальнейшего преобразования различных отраслей промышленности и улучшения качества жизни человека безграничен.

Источники:

1. ГОСТ Р 57700.37-2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения. Москва. Российский институт стандартизации. 2021. 15 с.

2. Абрамов В. И. Теоретические и практические аспекты создания цифрового двойника компании / В. И. Абрамов [и др.] // Вопросы инновационной экономики. - 2022. - Т. 12, № 2. - С. 967-980. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=48939609.

3. Аминов Х. И. Особенности использования цифровых двойников в деятельности предприятий / Х. И. Аминов, А. В. Кутенкова, П. С. Соловей //Перспективные направления развития отечественных информационных технологий. - 2020. - С. 7-8. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=46146763.

4. Бабкин А. В., Индустрия 5.0.: основы создания системной тетрады киберсоциальных экосистем / А. В. Бабкин, И. В. Либерман, П. М. Клачек, Е. В. Шкарупета // Вестник АГТУ. Серия: Экономика. - 2023. № 1.- С. 103-120.

5. Вихман В. В. «Цифровые двойники» в образовании: перспективы и реальность / В. В Вихман, М. В. Ромм //Высшее образование в России. - 2021. - N°. 2. - С. 22-32. - URL: https://cyberleninka.rU/article/n/tsifrovye-dvoyniki-v-obrazovanii-perspektivy-i-realnost.

6. Гаранин М. А. Влияние" цифровых двойников" на экономику общественного сектора / М. А. Гаранин. //Креативная экономика. - 2018. -Т. 12. - №. 11. - С. 1733-1758. - URL: https://cyberleninka.rU/article/n/vliyanie-tsifrovyh-dvoynikov-na-ekonomiku-obschestvennogo-sektora.

7. Городнова Н. В. Применение искусственного интеллекта в бизнес-сфере: современное состояние и перспективы / Н. В. Городно-ва // Вопросы инновационной экономики. - 2021. - Т. 11, № 4. - С. 1473-1492. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-iskusstvennogo-intellekta-v-biznes-sfere-sovremennoe-sostoyanie-i-perspektivy.

8. Еремин Н. А. Интеллектуальное бурение при обустройстве цифровых месторождений / Н. А. Еремин [и др.] // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. - 2020. - № 5(562). - С. 26-36. - URL: https://elibrary.ru/item.asp? id=42926040.

9. Зуенкова Ю. А. Опыт и перспективы применения цифровых двойников в общественном здравоохранении / Ю. А. Зуенкова // Менеджер здравоохранения. - 2022. - № 6. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opyt-i-perspektivy-primeneniya-tsifrovyh-dvoynikov-v-obschestvennom-zdravoohranenii.

10. Кабалдин Ю. Г. Интеллектуальное управление технологическими системами в условиях цифрового производства / Ю. Г. Кабал-дин [и др.] // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2020. - № 1(718). - С. 3-12. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=41833432.

11. Кокорев Д. С. Применение «цифровых двойников» в производственных процессах / Кокорев Д. С., Посмаков Н. П. // Colloquium-journal. - Голопристанський мюькрайонний центр зайнятост! - 2019. - №. 26 (50). - С. 38-45. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-tsifrovyh-dvoynikov-v-proizvodstvennyh-protsessah.

12. Кокорев Д. С. Цифровые двойники: понятие, типы и преимущества для бизнеса / Д. С. Кокорев, А. А. Юрин // Colloquium-Journal. - 2019. - № 10-2(34). - С. 101-104. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=38212454.

13. Ларин О. Н. Особенности проектирования цифровых двойников цепи поставок / О. Н. Ларин [и др.] // Наука и техника транспорта. - 2022. - № 3. - С. 65-70. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=49518284.

14. Логинов Е. Л. Искусственный интеллект и BIG DATA для управления социумом в условиях стратегических бифуркаций: цифровой двойник человека как партнера-клиента-оппонента органов управления / Е. Л. Логинов, А. А. Шкута // Искусственные общества. - 2019. - Т. 14, № 3. - С. 4. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=41301693.

15. Осипов Ю. М. Информационно-цифровая экономика: концепт, основные параметры и механизмы реализации / Ю. М. Осипов, Т. Н. Юдина, И. З. Гелисханов // Вестник Московского университета. Серия 6: Экономика. - 2019. - № 3. - С. 41-60. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=39216653.

16. Прохорова А, Лысачева М. (науч. ред. А. И. Боровкова) / А. Прохорова, М. Лысачева (науч. ред. А. И. Боровкова) «Цифровой двойник. Анализ, тренды, мировой опыт». - 2020.

17. Сосфенов Д. А Цифровой двойник: история возникновения и перспективы развития / Д. А. Сосфенов // Интеллект. Инновации. Инвестиции. - 2023. № 4. - С. 35-43. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovoy-dvoynik-istoriya-vozniknoveniya-i-perspektivy-razvitiya.

18. Титова А. В. Цифровые двойники в повышении качества образовательных услуг / А. В. Титова, М. Ю. Сучкова. //Технико-технологические проблемы сервиса. - 2021. - №. 4 (58). - С. 57-63. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tsifrovye-dvoyniki-v-povyshenii-kachestva-obrazovatelnyh-uslug.

19. Фролов Е. Б., Крюков В. В., Тимофеев Д. Е., Крюков А. В. Стандарты ИСО и промышленный софт на предприятии, или нужна ли директору «прозрачность» производства // Станочный парк. 2010. № 9. С. 24-29.

20. Царев М. В. Цифровые двойники в промышленности: история развития, классификация, технологии, сценарии использования / М. В. Царев, Ю. С. Андреева // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. - 2021. - № 7 (64). - С. 517-531.

21. Шпак П. С. Концепция цифровых двойников как современная тенденция цифровой экономики / П. С. Шпак, Е. Г Сычева, Е. Е. Меринская // Вестник Омского университета. Серия: Экономика. - 2020. - Т. 18, № 1. - С. 57-68. - URL: https://elibrary.ru/ item.asp?id=43073247.

22. Liu M. et al. Review of digital twin about concepts, technologies, and industrial applications //Journal of manufacturing systems. - 2021. -Т. 58. - С. 346-361.

23. Tao F. et al. Digital twin modeling //Journal of Manufacturing Systems. - 2022. - Т. 64. - С. 372-389.

24. Михайлов П.А., Бабкин А.В. «Цифровые платформы в экономике: понятие, сущность, классификация» / Вестник Академии знаний № 54 (1), 2023 - с.25-36.

25. Гостева О.В., Пацук О.В. Особенности применения цифровых двойников на российских промышленных предприятиях // Международный научно-исследовательский журнал. - № 8 (134). - 2023. DOI: 10.23670/IRJ.2023.134.14.

26. Бабкин А.В. Задачи принятия решений по развитию предпринимательских систем // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Экономические науки. 2013. № 3 (173). С. 119-130.

27. Бабкин А.В., Федоров А.А., Либерман И.В., Клачек П.М. Индустрия 5.0: понятие, формирование и развитие // Экономика промышленности. 2021. Том 14 (№ 4). С. 375-385.

28. Глухов В. В., Бабкин А. В., Шкарупета Е. В., Плотников В. А. Стратегическое управление промышленными экосистемами на основе платформенной концепции // Экономика и управление. 2021. Т. 27. № 10. С. 752-766. http://doi.org/10.35854/1998-1627-2021-10-752-766.

29. Квинт В.Л., Бабкин А.В., Шкарупета Е.В. Стратегирование формирования платформенной операционной модели для повышения уровня цифровой зрелости промышленных систем // Экономика промышленности. 2022. Т. 15. № 3. С. 249-261.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.