Vol. 2 No. 8 (2026), Articles
Vol. 2 No. 8 (2026)

АРХИТЕКТУРА ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА ИНДУКЦИОННОЙ МЕДЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ КАБЕЛЬНОГО ПРОИЗВОСТВА

Articles
Published 2026-06-20
Цыпкина Виктория Вячеславовна
Иванова Вера Павловна
Пирназарова Сарбиназ Сарсенбаевна
Аминов Руслан Дмитриевич
PDF

Keywords

цифровой двойник, индукционная медеплавильная печь, кабельное производство, архитектура системы, киберфизические системы, математическое моделирование, предиктивная диагностика, промышленный мониторинг, оптимизация режимов, интеллектуальные производственные системы.

Abstract

В статье рассматривается архитектура цифрового двойника индукционной медеплавильной печи кабельного производства как элемента интеллектуальной производственной системы. Обоснована актуальность внедрения цифровых двойников в условиях цифровой трансформации промышленности и повышения требований к эффективности и надежности технологического оборудования. Представлена концептуальная структура цифрового двойника, включающая уровни физического объекта, сбора и обработки данных, математического моделирования, аналитической обработки и визуализации. Показано, что интеграция математических моделей тепловых и электромагнитных процессов с данными промышленного мониторинга позволяет обеспечить непрерывную оценку технического состояния печи и прогнозирование ее поведения в различных режимах эксплуатации. Рассмотрены возможности применения цифрового двойника для оптимизации технологических режимов, повышения энергоэффективности и снижения вероятности аварийных ситуаций в кабельном производстве.

PDF

References

1. Grieves M. Digital Twin: Manufacturing Excellence through Virtual Factory Replication. – 2014.

2. Tao F., Zhang H., Liu A., Nee A. Y. C. Digital Twin in Industry: State-of-the-Art // IEEE Transactions on Industrial Informatics. – 2019. – Vol. 15(4). – P. 2405–2415.

3. Fuller A., Fan Z., Day C., Barlow C. Digital Twin: Enabling Technologies, Challenges and Open Research // IEEE Access. – 2020. – Vol. 8. – P. 167685–167708.

4. Negri E., Fumagalli L., Macchi M. A Review of the Roles of Digital Twin in CPS-based Production Systems // Procedia Manufacturing. – 2017. – Vol. 11. – P. 939–948.

5. Kritzinger W., Karner M., Traar G., Henjes J., Sihn W. Digital Twin in Manufacturing: A Categorical Literature Review and Classification // IFAC-PapersOnLine. – 2018. – Vol. 51(11). – P. 1016–1022.

6. Uhlemann T. H.-J., Lehmann C., Steinhilper R. The Digital Twin: Realizing the Cyber-Physical Production System for Industry 4.0 // Procedia CIRP. – 2017. – Vol. 61. – P. 335–340.

7. Boschert S., Rosen R. Digital Twin – The Simulation Aspect // In: Mechatronic Futures. – Springer, 2016. – P. 59–74.

8. Wang J., Wang L., Shi J. Digital Twin-driven Product Design, Manufacturing and Service with Big Data // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2021. – Vol. 114. – P. 3411–3433.

9. ISO 23247-1:2021. Automation Systems and Integration — Digital Twin Framework for Manufacturing — Part 1: Overview and General Principles. – ISO, 2021.

10. Rudskoy A. I., Bogachev A. V. Modeling of Induction Heating Processes in Metallurgical Equipment // Metallurgical and Materials Engineering. – 2020. – Vol. 26(3). – P. 215–224.

11. Davies R. W. Induction Heating Handbook. – New York: McGraw-Hill, 2017.

12. Rudnev V., Loveless D., Cook R., Black M. Handbook of Induction Heating. – CRC Press, 2017.