Использование цифровых двойников в автомобильной промышленности: российский и зарубежный опыт

Цель. Определить широту применения цифровых двойников в автомобильной промышленности в России и за рубежом, а также сравнить уровень внедрения инновационной технологии в производство.

Задачи. Рассмотреть общие вопросы цифровизации автомобильной промышленности и инструменты, с помощью которых она осуществляется, включая такой инструмент, как цифровой двойник; охарактеризовать проблемные вопросы, которые необходимо решить в процессе производства автомобилей при помощи цифровых двойников; на основе анализа примеров применения цифровых двойников в автопромышленности России и зарубежных стран показать уровень развития технологии и преимущества ее использования.

Методология. Поставленные задачи решены с помощью эмпирических методов исследования, в частности на основании изучения различных источников информации, включая научные труды исследователей, а также анализа полученных данных с последующими выводами.

Результаты. Наряду с многими другими эффективными инструментами цифровизации цифровой двойник помогает предприятиям из сферы автомобильной промышленности выйти на новый технологический уровень развития, оптимизируя производственные процессы и повышая конкурентоспособность производимой продукции и компаний. Существует несколько граней технологии цифровых двойников, позволяющих решать важнейшие задачи на каждом этапе проектирования, производства и тестирования автомобилей, сокращая при этом временные и материальные издержки. Технология постепенно начинает использоваться в ведущих компаниях по производству автомобилей, как в России, так и за рубежом. Особенно эффективным представляется применение цифровых двойников при производстве электромобилей.

Выводы. Цифровые двойники служат эффективным инструментом цифровизации автомобильной промышленности, позволяющим сократить издержки и время, затраченное на разработку и производство продукции, а также на проведение различных испытаний автомобилей. Кроме того, ввиду применения технологии у производителей открыта возможность выявлять новые пути совершенствования продукции, расширять модельный ряд, повышать условия безопасности и комфорта для клиентов. Благодаря имеющимся преимуществам, технология активно внедряется в производство зарубежных и отечественных автомобилей. Однако при отсутствии всех необходимых ресурсов в России производство автомобилей с применением цифровых двойников происходит не настолько активно, как в других странах.

1. Peters S., Chun J.-H., Lanza G. Digitalization of automotive industry — scenarios for future manufacturing // Manufacturing Review. 2016. Vol. 3. No. 1. P. 1–8. DOI: 10.1051/mfreview/2015030

2. Drahokoupil J., ed. The challenge of digital transformation in the automotive industry: Jobs, upgrading and the prospects for development. Brussels: ETUI aisbl, 2020. 178 p.

3. Llopis-Albert C., Rubio F., Valero F. Impact of digital transformation on the automotive industry // Technological Forecasting and Social Change. 2021. Vol. 162. Article 120343. DOI: 10.1016/j.techfore.2020.120343

4. Digital twin market revenue to value $90 Bn by 2032, says Global Market Insights Inc. // GlobeNewswire. 2022. October 25. URL: https://www.globenewswire.com/en/news-release/2022/10/25/2540581/0/en/Digital-Twin-Market-Revenue-to-Value-90-Bn-By-2032% 20-Says-Global-Market-Insights-Inc.html (дата обращения: 03.05.2023).

5. Biesinger F., Kraß B., Weyrich M. A survey on the necessity for a digital twin of production in the automotive industry // 2019 23rd International conference on mechatronics technology (ICMT). (Salerno, October 23-26, 2019). Piscataway, NJ: IEEE, 2019. P. 1–8. DOI: 10.1109/ICMECT.2019.8932144

6. Biesinger F., Weyrich M. The facets of digital twins in production and the automotive industry // 2019 23rd International conference on mechatronics technology (ICMT). (Salerno, October 23-26, 2019). Piscataway, NJ: IEEE, 2019. P. 1–6. DOI: 10.1109/ICMECT.2019.8932101

7. Piromalis D., Kantaros A. Digital twins in the automotive industry: The road toward physical-digital convergence // Applied System Innovation. 2022. Vol. 5. No. 4. Article 65. DOI: 10.3390/asi5040065

8. Saracco R. Digital twins: Evolution in manufacturing // IEEE Digital Reality. 2022. May 23. URL: https://digitalreality.ieee.org/images/files/pdf/2022may-ebook-digitaltwins-manufacturing2.pdf (дата обращения: 03.05.2023).

9. Габитова Г. Ф., Хватова Т. Ю. Цифровой двойник как основа инновационного развития малых и средних предприятий автомобильной промышленности на примере Германии и России // Бизнес. Образование. Право. 2020. № 3 (52). С. 132–138. DOI: 10.25683/VOLBI.2020.52.387

10. A digital chassis twin for predictive driving functions and component status updates // Porsche official website. 2021. November 4. URL: https://media.porsche.com/mediakit/innovation-sustainability-performance/en/innovation-sustainability-performance/digital-twin (дата обращения: 03.05.2023).

11. Фомичева Т. Л. Применение технологии цифровых двойников в автомобильной промышленности: российский опыт // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2021. Т. 11. № 12-1. С. 181–186. DOI: 10.34670/AR.2021.24.88.003

12. КАМА-1 — первый российский электромобиль, разработанный на основе технологии цифровых двойников // Центр компетенций Национальной технологической инициативы по направлению «Новые производственные технологии» на базе Института передовых производственных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого. URL: https://nticenter.spbstu.ru/article/kama-1 (дата обращения: 04.05.2023).

13. Дильман А. План «B»: как цифровые двойники спасут автоиндустрию // Control Engineering Россия. 2021. № 3. C. 16–18.