trudyniisiТруды НИИСИSRISA Proceedings2225-73493033-6422НИЦ «КУРЧАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ» - НИИСИtrudyniisi-17Research ArticleМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВMATHEMATICAL MODELING AND SOFTWARE OF TECHNOLOGICAL PROCESSESОбзор существующих решений в области моделирования технологических процессовOverview of existing solutions in the field of technological process modelingЗотовЯ. А.ZotovYa.

Москва

zotov@niisi.ras.ruФГУ ФНЦ НИИСИ РАНРоссия2022151020251242537Copyright © Зотов Я.А., 20252025Зотов Я.А.Zotov Y.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.t-niisi.ru/jour/article/view/17

Статья содержит обзор некоторых существующих решений в области моделирования в некоторых отраслях. Приведены определения цифровых двойников. Даны описания программ, реализующих функционал цифровых двойников, в том числе с открытым исходным кодом. Описаны некоторые математические решения.

The article contains an overview of some existing modeling solutions in some industries. Definitions of digital twins are given. Descriptions of programs implementing the functionality of digital twins, including open source solutions, are given. Some mathematical solutions are described.

моделированиецифровой двойникавтоматизированные системы управленияmodelingdigital twinautomated control systemsReferencesAidan Fuller, Zhong Fan, Charles Day. Digital Twin. Enabling Technologies, Challenges and Open Research. IEEE Access, 2020.Aidan Fuller, Zhong Fan, Charles Day. Digital Twin. Enabling Technologies, Challenges and Open Research. IEEE Access, 2020.E. Glaessgen, D. Stargel. The Digital Twin Paradigm for Future NASA and U.S. Air Force Vehicles. 53rd AIAA Structures, Structural D ynamics and Materials Conference, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Honolulu, Hawaii, 2012.E. Glaessgen, D. Stargel. The Digital Twin Paradigm for Future NASA and U.S. Air Force Vehicles. 53rd AIAA Structures, Structural D ynamics and Materials Conference, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Honolulu, Hawaii, 2012.Y. Chen. Integrated and Intelligent Manufacturing: Perspectives and Enablers. Engineering, vol. 3, pp. 588-595, 2017.Y. Chen. Integrated and Intelligent Manufacturing: Perspectives and Enablers. Engineering, vol. 3, pp. 588-595, 2017.Z. Liu, N. Meyendorf, N. Mrad. The role of data fusion in predictive maintenance using digital twin. Annual Review Of Progress In Quantitative Nondestructive Evaluation, Provo, Utah, USA, 2018.Z. Liu, N. Meyendorf, N. Mrad. The role of data fusion in predictive maintenance using digital twin. Annual Review Of Progress In Quantitative Nondestructive Evaluation, Provo, Utah, USA, 2018.Y. Zheng, S. Yang, and H. Cheng. An application framework of digital twin and its case study. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, vol. 10, pp. 1141-1153, 2018.Y. Zheng, S. Yang, and H. Cheng. An application framework of digital twin and its case study. Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing, vol. 10, pp. 1141-1153, 2018.R. Vrabiˇc, J. A. Erkoyuncu, P. Butala, R. Roy. Digital twins: Understanding the added value of integrated models for through-life engineering services. Procedia Manufacturing, vol. 16, pp. 139-146, 2018.R. Vrabiˇc, J. A. Erkoyuncu, P. Butala, R. Roy. Digital twins: Understanding the added value of integrated models for through-life engineering services. Procedia Manufacturing, vol. 16, pp. 139-146, 2018.A. Madni, C. Madni, S. Lucero. Leveraging Digital Twin Technology in Model-Based Systems Engineering. Systems, vol. 7, p. 7, 2019.A. Madni, C. Madni, S. Lucero. Leveraging Digital Twin Technology in Model-Based Systems Engineering. Systems, vol. 7, p. 7, 2019.ГОСТ Р 57700.37–2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения. 2021.ГОСТ Р 57700.37–2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения. 2021.GE Predix [Электронный ресурс] // TAdviser. Режим доступа: https://www.tadviser.ru/in-dex.php/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82:GE_Predix (Дата обращения: 12.08.2022).GE Predix [Электронный ресурс] // TAdviser. Режим доступа: https://www.tadviser.ru/in-dex.php/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82:GE_Predix (Дата обращения: 12.08.2022).Thingworx. The power of now [Электронный ресурс] // PTC Software. Режим доступа: https://www.ptc.com/-/media/Files/PDFs/ThingWorx/ThingWorx-Overview-Brochure-2.pdf (Дата обращения: 10.08.2022).Thingworx. The power of now [Электронный ресурс] // PTC Software. Режим доступа: https://www.ptc.com/-/media/Files/PDFs/ThingWorx/ThingWorx-Overview-Brochure-2.pdf (Дата обращения: 10.08.2022).Thingworx.Промышленный интернет вещей [Электронный ресурс] // Ирисофт. Режим доступа: https://www.irisoft.ru/products/thingworx/ (Дата обращения: 12.08.2022).Thingworx.Промышленный интернет вещей [Электронный ресурс] // Ирисофт. Режим доступа: https://www.irisoft.ru/products/thingworx/ (Дата обращения: 12.08.2022).Анонс комплекса для создания цифровых двойников дорожных объектов [Электронный ресурс] // TAdviser. Режим доступа: https://www.tadviser.ru/in-dex.php/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82:%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%B0%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B8 (Дата обращения: 12.08.2022).Анонс комплекса для создания цифровых двойников дорожных объектов [Электронный ресурс] // TAdviser. Режим доступа: https://www.tadviser.ru/in-dex.php/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%82:%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%B0%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B8 (Дата обращения: 12.08.2022).Zenkit – Your Digital Twin [Электронный ресурс] // Zenkit Suite. Режим доступа: https://zen-kit.com/en/suite/solutions/digital-twin/ (Дата обращения: 12.08.2022).Zenkit – Your Digital Twin [Электронный ресурс] // Zenkit Suite. Режим доступа: https://zen-kit.com/en/suite/solutions/digital-twin/ (Дата обращения: 12.08.2022).Ansys Twin Builder [Электронный ресурс] // Моделирование и цифровые двойники. Режим доступа: https://www.cadfem-cis.ru/products/ansys/systems/twinbuilder/ (Дата обращения: 20.08.2022).Ansys Twin Builder [Электронный ресурс] // Моделирование и цифровые двойники. Режим доступа: https://www.cadfem-cis.ru/products/ansys/systems/twinbuilder/ (Дата обращения: 20.08.2022).Применение цифрового двойника на примере производства напитков [Электронный ресурс] // Промэнерго Автоматика. Режим доступа: https://www.siemens-pro.ru/articles/siemens-articles-111.html (Дата обращения: 20.08.2022).Применение цифрового двойника на примере производства напитков [Электронный ресурс] // Промэнерго Автоматика. Режим доступа: https://www.siemens-pro.ru/articles/siemens-articles-111.html (Дата обращения: 20.08.2022).Hazal Şimşek. 3 Best Use Cases of Digital Twin in Healthcare & Their Benefits [Электронный ресурс] // AIMultiple. Режим доступа: https://research.aimultiple.com/digital-twin-healthcare/ (Дата обращения: 05.09.2022).Hazal Şimşek. 3 Best Use Cases of Digital Twin in Healthcare & Their Benefits [Электронный ресурс] // AIMultiple. Режим доступа: https://research.aimultiple.com/digital-twin-healthcare/ (Дата обращения: 05.09.2022).Eclipse Ditto documentation overview [Электронный ресурс] // Eclipse Foundation. Режим доступа: https://www.eclipse.org/ditto/intro-overview.html (Дата обращения: 05.09.2022).Eclipse Ditto documentation overview [Электронный ресурс] // Eclipse Foundation. Режим доступа: https://www.eclipse.org/ditto/intro-overview.html (Дата обращения: 05.09.2022).About iModel.js [Электронный ресурс] // iTwin.js. Режим доступа: https://www.itwinjs.org/v1/ (Дата обращения: 05.09.2022).About iModel.js [Электронный ресурс] // iTwin.js. Режим доступа: https://www.itwinjs.org/v1/ (Дата обращения: 05.09.2022).Boardman. Introduction to Industrial Engineering. Arlington, Mavs Open Press, 2020.Boardman. Introduction to Industrial Engineering. Arlington, Mavs Open Press, 2020.Optimization with Excel Solver [Электронный ресурс] // Simply Easy Learning at your fingertips. Режим доступа: https://www.tutorialspoint.com/excel_data_analysis/advanced_data_analysis_optimiza-tion_with_excel_solver.htm (Дата обращения: 20.09.2022).Optimization with Excel Solver [Электронный ресурс] // Simply Easy Learning at your fingertips. Режим доступа: https://www.tutorialspoint.com/excel_data_analysis/advanced_data_analysis_optimiza-tion_with_excel_solver.htm (Дата обращения: 20.09.2022).Что такое GIBBS [Электронный ресурс] // GIBBS. Моделирование в нефтегазовой отрасли. Режим доступа: http://www.gibbsim.ru/node/10 (Дата обращения: 20.09.2022).Что такое GIBBS [Электронный ресурс] // GIBBS. Моделирование в нефтегазовой отрасли. Режим доступа: http://www.gibbsim.ru/node/10 (Дата обращения: 20.09.2022).FlexSim The most powerful, capable, and easy-to-use 3D simulation software [Электронный ресурс] // 3D Simulation Modeling and Analysis Software. Режим доступа: https://www.flexsim.com/flexsim/ (Дата обращения: 20.09.2022).FlexSim The most powerful, capable, and easy-to-use 3D simulation software [Электронный ресурс] // 3D Simulation Modeling and Analysis Software. Режим доступа: https://www.flexsim.com/flexsim/ (Дата обращения: 20.09.2022).Krenczyk Damian. Data-driven modelling and simulation for integration of production planning and simulation systems. Selected Engi-neering Problems (3): 119–122, 2021.Krenczyk Damian. Data-driven modelling and simulation for integration of production planning and simulation systems. Selected Engi-neering Problems (3): 119–122, 2021.Windsor Matt. Simulations help vaccine rollout and cut the wait in UAB clinics. UAB Reporter. The University of Alabama at Birming-ham. 2021.Windsor Matt. Simulations help vaccine rollout and cut the wait in UAB clinics. UAB Reporter. The University of Alabama at Birming-ham. 2021.MATLAB [Электронный ресурс] // MathWorks. Режим доступа: https://www.math-works.com/products/matlab.html (Дата обращения: 04.10.2022).MATLAB [Электронный ресурс] // MathWorks. Режим доступа: https://www.math-works.com/products/matlab.html (Дата обращения: 04.10.2022).A Brief History of MATLAB [Электронный ресурс] // MathWorks. Режим доступа: https://www.mathworks.com/company/newsletters/articles/a-brief-history-of-matlab.html (Дата обращения: 05.10.2022).A Brief History of MATLAB [Электронный ресурс] // MathWorks. Режим доступа: https://www.mathworks.com/company/newsletters/articles/a-brief-history-of-matlab.html (Дата обращения: 05.10.2022).Simulink [Электронный ресурс] // Exponenta. Режим доступа: https://exponenta.ru/simulink (Дата обращения: 05.10.2022).Simulink [Электронный ресурс] // Exponenta. Режим доступа: https://exponenta.ru/simulink (Дата обращения: 05.10.2022).Simulink – Simulation and Model-Based Design [Электронный ресурс] // MathWorks. Режим доступа: https://www.mathworks.com/products/simulink.html (Дата обращения: 05.10.2022).Simulink – Simulation and Model-Based Design [Электронный ресурс] // MathWorks. Режим доступа: https://www.mathworks.com/products/simulink.html (Дата обращения: 05.10.2022).GNU Octave [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://octave.org/ (Дата обращения: 05.10.2022).GNU Octave [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://octave.org/ (Дата обращения: 05.10.2022).AnyLogic: имитационное моделирование для бизнеса [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.anylogic.ru/ (Дата обращения: 05.10.2022).AnyLogic: имитационное моделирование для бизнеса [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.anylogic.ru/ (Дата обращения: 05.10.2022).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.