УДК 338.3
DOI: 10.36871/ek.up.p.r.2025.08.02.021

Авторы

Ольга Валерьевна Калимуллина,
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича, Санкт-Петербург, Россия
Мария Вячеславовна Сысоенко,
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия; Концерн R-Про, Санкт-Петербург, Россия
Алексей Владимирович Кораблев,
Виктория Валерьевна Никитина,
Максим Алексеевич Кораблев,
Концерн R-Про, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация

В статье проводится исследование современного состояния и перспектив развития архитектур программного обеспечения для создания цифровых двойников производственных систем. Основное внимание уделяется анализу понятийного поля и ключевых направлений в данной области на основе библиометрического подхода с применением программного обеспечения VOSviewer. Материал даёт характеристику наиболее часто встречающихся терминов, таких как model, simulation, optimization, monitoring, digital twin и system, и выделяет четыре кластера программного обеспечения: требования к цифровым двойникам, преимущества их использования, умное производство и предиктивные технологии. В статье обозначается отсутствие единого подхода к проектированию платформ цифровых двойников, а также рассматриваются факторы, влияющие на определение оптимальной архитектуры: масштабируемость, адаптивность, устойчивость к отказам, интеграционные возможности и удобство сопровождения. В работе проводится анализ разработанной многофункциональной архитектуры программного обеспечения, предназначенной для адаптации под многозадачные пользовательские запросы и интеграции с виртуальной реальностью. В статье подробно освещается функционал системы: создание детализированных 3D- и 2D-моделей производственных комплексов, сбор и аналитическая обработка статистических данных, автоматическое формирование спецификаций (BOM), генерация отчётности, а также поддержка импорта и экспорта данных в различных форматах (DXF, DWG). Работоспособность разработанной архитектуры подтверждается практическим опытом её реализации на базе программного комплекса «Рациональное производство» и апробацией решения на промышленных предприятиях, подтверждающими её экономическую эффективность: сокращение производственных циклов, снижение простоев, оптимизация складских операций и повышение производительности. Особое внимание уделяется возможности масштабирования системы под предприятия различного профиля и размера, что обеспечивает её широкую применимость в условиях цифровой трансформации промышленности и интеграции в концепцию Индустрии 4.0. Области, рассмотренные в работе, будут интересны специалистам в области промышленной автоматизации, цифрового проектирования, ИТ-разработчикам и исследователям, а также представителям бизнеса, заинтересованным в повышении конкурентоспособности своих производств.

Ключевые слова

цифровой двойник, промышленность, Индустрия 4.0, имитационное моделирование, IoT, умное производство