Хмарні цифрові двійники: як симуляції можуть передбачати збої в промисловості

Анотація

Актуальність дослідження зумовлена зростанням складності промислових систем і необхідністю обробки великих потоків даних у реальному часі для забезпечення надійного моніторингу, прогнозування технічних збоїв і підтримки прийняття рішень. Метою роботи було ідентифікувати типові архітектурні конфігурації цифрових двійників у хмарному середовищі та визначити, як розподіл аналітичних функцій між архітектурними рівнями впливає на ефективність таких систем у виробничих умовах. Методологія дослідження ґрунтувалася на критичному аналізі міждисциплінарних джерел із застосуванням контент-аналізу, порівняльного аналізу та SWOT-аналізу, що дозволило здійснити тематичне структурування матеріалу за архітектурними, алгоритмічними та організаційно-нормативними параметрами. У результаті встановлено, що багаторівнева модель цифрового двійника є універсальною основою для опису архітектур у машинобудуванні, енергетиці й автоматизованому виробництві. Гібридні рішення з перенесенням частини аналітики на edge- рівень забезпечували підвищену стійкість до мережевих збоїв і кращу адаптацію до змін технічного стану об’єктів. Виявлено, що ефективність систем залежала не лише від топології обчислювальних задач, а й від здатності аналітичних моделей обробляти потокові дані, зберігати точність при дрейфі даних і залишатися інтерпретованими в умовах критичних рішень. Показано, що ключовими бар’єрами реалізації залишалися фрагментарність підходів до функціональної декомпозиції, відсутність єдиних стандартів та чутливість до нестабільної взаємодії між компонентами. На основі міжгалузевого зіставлення сформованотипологію архітектур цифрових двійників, що враховує характер розподілу аналітики та її інтеграцію з хмарною інфраструктурою. Отримані результати становлять концептуальну основу для подальших емпіричних досліджень, спрямованих на практичну верифікацію стабільності, адаптивності й масштабованості цифрових двійників у виробничих умовах