РОЗРОБКА ЦИФРОВИХ ДВІЙНИКІВ ДЛЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО ЗНОСУ ВИРОБНИЧОГО ОБЛАДНАННЯ

Автор(и)

  • О. О. МЕЛЬНИК Навчально-науковий механіко-машинобудівний інститут Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0002-8667-4262
  • Ю. Ю. ВАРИВОДА Львівський національний університет ветеринарної медицини та біотехнологій імені С. З. Ґжицького https://orcid.org/0009-0008-2779-2366
  • А. А. СУБІН Навчально-науковий механіко-машинобудівний інститут Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» https://orcid.org/0000-0002-5747-2397

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.4.1.32

Ключові слова:

цифрові технології, виробничі процеси, управління, автоматизація, продуктивність, IoT, штучний інтелект, Big Data

Анотація

З метою підвищення ефективності управління виробничими процесами та прогнозування технічного зносу обладнання у роботі досліджено особливості застосування цифрових технологій у реальному секторі економіки, що охоплює як індустріальні, так і агропромислові підприємства. Визначено, що цифрові двійники виступають базовим інструментом для створення віртуальної моделі фізичних об’єктів, здатної відтворювати їхній стан у реальному часі на основі даних, отриманих із сенсорів IoT, алгоритмів машинного навчання та аналітики великих даних. Метою дослідження є обґрунтування ефективності впровадження цифрових двійників у системи управління технічним станом виробничих засобів і визначення переваг та ризиків цифрової трансформації. Для досягнення мети застосовано методи аналізу, синтезу та узагальнення. Показано, що використання технологій штучного інтелекту, IoT та Big Data сприяє підвищенню продуктивності підприємств на 20–30 %, зменшенню операційних витрат на 15–25 % і скороченню часу простоїв обладнання. У роботі систематизовано ключові фактори успішного впровадження цифрових технологій, серед яких розвиток компетентностей персоналу, стратегічне планування інтеграції систем і посилення кіберзахисту. Запропоновано концепцію поетапного впровадження цифрових двійників у структуру підприємств із метою підвищення точності діагностики, зменшення аварійності та оптимізації ремонтних процесів. Визначено основні виклики цифровізації, серед яких високі початкові витрати, дефіцит кваліфікованих кадрів і ризики кібербезпеки. З огляду на це, рекомендовано посилити підготовку персоналу, упровадити навчальні програми та вдосконалити політику інформаційного захисту. Отримані результати можуть бути використані для формування інтегрованих систем прогнозування стану технічних засобів у межах концепції «розумного виробництва» та подальшої цифрової трансформації промислових підприємств.

Посилання

Невлюдов І., Новосьолов С., Сичова О. Метод децентралізованого керування технологічними процесами в інтелектуальному виробництві. Інноваційні технології та наукові рішення для галузей. 2025. № 1 (31). С. 166–179. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2025.1.166

Decentralized information systems in intelligent manufacturing management tasks / I. Nevliudov et al. Advanced Information Systems. 2024. Vol. 8, no. 3. P. 100–110. URL: https://doi.org/10.20998/2522-9052.2024.3.12 (date of access: 15.10.2025).

Attaran S., Attaran M., Celik B. G. Digital Twins and Industrial Internet of Things: Uncovering operational intelligence in industry 4.0. Decision Analytics Journal. 2024. Vol. 10. P. 100398. URL: https://doi.org/10.1016/j.dajour.2024.100398 (date of access: 15.10.2025).

Томашук І., Сусіденко Ю., Бурдяк М. Глобальні тенденції розвитку світової економіки за умов цифровізації: екологічний аспект. Бізнес-Навігатор. 2024. № 2(75). DOI: https://doi.org/10.32782/business-navigator.75-3

Бурдяк М., Томашук І. Концептуальні засади формування стратегічних напрямків розвитку сільськогосподарських підприємств в умовах цифровання економіки. Бізнес-Навігатор. 2024. № 1 (74). DOI: https://doi.org/10.32782/business-navigator.74-1

Гончарук І., Томашук І. Вплив інноваційних процесів на підвищення конкурентоспроможності сільськогосподарських підприємств. Економіка, фінанси, менеджмент: актуальні питання науки та практичної діяльності. 2023. № 1(63). С. 30–47. DOI: https://doi.org/10.37128/2411-4413-2023-1-3

Chen K. Innovation of Enterprise Management in the Era of Artificial Intelligence. International Journal of Global Economics and Management. 2024. Vol. 2, no. 2. P. 281–285. URL: https://doi.org/10.62051/ijgem.v2n2.35 (date of access: 15.10.2025).

Malik A., Budhwar P., Kazmi B. A. Artificial intelligence (AI)-assisted HRM: Towards an extended strategic framework. Human Resource Management Review. 2022. P. 100940. URL: https://doi.org/10.1016/j. hrmr.2022.100940 (date of access: 15.10.2025).

Daroń M., Górska M. Enterprises development in context of artificial intelligence usage in main processes. Procedia Computer Science. 2023. Vol. 225. P. 2214–2223. URL: https://doi.org/10.1016/j.procs.2023.10.212 (date of access: 15.10.2025).

Wang H. Analysis of the Impact of Artificial Intelligence on Modern Enterprise Management. Modern Economics & Management Forum. 2024. Vol. 5, no. 3. P. 495. URL: https://doi.org/10.32629/memf.v5i3.2370 (date of access: 15.10.2025).

Гриб’юк О. О., Фільченко О. П. Специфіка використання Інтернет-технологій у підготовці майбутніх інженерів-програмістів у контексті змішаного навчання. Інноваційна педагогіка. 2025. Т. 2, № 85. С. 215–223. DOI: https://doi.org/10.32782/ip/85.2.39

Журило О., Ляшенко О. Архітектура та системи безпеки Інтернету речей на основі туманних обчислень. Інноваційні технології та наукові рішення для промисловостей. 2024. № 1 (27). С. 54–66. DOI: https://doi.org/10.30837/itssi.2024.27.054

Інтернет речей: що це таке та де застосовують?. CyberCalm | Кіберзахист та кібербезпека простою мовою. URL: https://cybercalm.org/internet-rechej-shho-tse-take-ta-de-zastosovuyut/ (дата звернення: 15.10.2025).

Ukrinform. Rolls-Royce розробляє «розумний» авіадвигун, здатний ремонтувати сам себе. Укрінформ – актуальні новини України та світу. URL: https://www.ukrinform.ua/rubric-technology/2397104-rollsroyce-rozroblae-rozumnij-aviadvigun-zdatnij-remontuvati-sam-sebe.html (дата звернення: 15.10.2025).

JohnDeere купить розробника автономних тракторів BearFlagRobotics. Пропозиція – Головний журнал з питань агробізнесу. URL: https://propozitsiya.com/news/john-deere-kupyt-rozrobnyka-avtonomnykh-traktoriv-bear-flag-robotics (дата звернення: 15.10.2025).

Максимова Ю. Значення великих даних у промисловості та економіці. Економіка та суспільство. 2021. Вип. 28. URL: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2021-28-38 (дата звернення: 15.10.2025).

Орєхов Д. Застосування штучного інтелекту в управлінні сучасним підприємством. Економіка та суспільство. 2024. № 64. DOI: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2024-64-143

The state of AI in 2023: generative AI’s breakout year. McKinsey Company. URL: https://www.mckinsey.com/capabilities/quantumblack/our-insights/the-state-of-ai-in-2023-generative-ais-breakout-year#/(date of access: 15.10.2025).

Ярощук Р. Вплив цифрових технологій на підвищення ефективності аграрного виробництва. Економіка та суспільство. 2024. Вип. 68. URL: https://doi.org/10.32782/2524-0072/2024-68-58 (дата звернення: 15.10.2025).

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-31